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宇宙的年龄是138亿年，为什么可观测宇宙的直径却达到920亿光年？
宇宙,光速,星系宇宙的年龄是138亿年，为什么可观测宇宙的直径却达到920亿光年？
发布时间：2019-02-08加入收藏来源：互联网点击：
问题补充： 宇宙大爆炸理论说宇宙的年龄是138亿年，那最早的光不过产生了138年，那为什么我们能看到920亿光年的宇宙范围呢？
回答于 2019-09-11 08:43:50
回答于 2019-09-11 08:43:50
先给结论，这都是爱因斯坦相对论中，真空中光速不变，且不可超越惹得祸！明明是1:1的关系，才对应得上，现在搞了个明显的超光速出来，怎么还能口口声声说相对论是物理学中的基石呢！
同学们手上的砖头先放下，爱因斯坦是对的，光速稳得很；宇宙这么大，也是对的，测量证据充分。矛盾之处，我来给爱因斯坦补一补。
读书不仔细，得害死人
宇宙的年龄只有138亿年，而可观测宇宙直径却达到了惊人的920亿光年，那岂不是说明一个事实，我们的宇宙，一直以来都在以超光速膨胀，但那岂不是违反了认为没有事物可以超光速移动的爱因斯坦狭义相对论了吗？
嗯，这位同学心思细密，值得称赞！可是，还是这位同学，说的就是你，读书不求甚解，而且明显读得不仔细，该打屁股！而且得是屁股以上10cm的打法！
爱因斯坦的狭义相对论认为，没有事物可以在空间内以超光速移动。这里有两个关键点大家不要混淆，一、能传递信息的客观事物，二、在空间内；事物不能在空间内超光速，可这并不能阻止空间本身随心所欲的膨胀。
大家仍旧懵圈的，把我的黑体字部分，再重读一遍。
宇宙啊，正在任性的超光速呢
我们的宇宙的膨胀如此之快，以至于“有时候”有些部分正以超越光速的速度相互远离。而这个“有时候”，理所当然的包含现在！
很多同学对于宇宙大爆炸模型中的描述，在宇宙刚刚诞生之时，处于大暴涨阶段时期，整个宇宙都在以超光速膨胀这一事实，都感到难以置信。但其实更让人难以接受的事实还显示着，宇宙一直以超光速膨胀。
有些同学问，证据呢？猫先生你就吹吧！
别急，这事在二十世纪九十年代末期，就由哈勃同志办妥了，而且光实锤就来了两回，一次是星系的红移被发现，另一次是发现了宇宙微波背景。哈勃通过对夜空的观测，发现物体离我们越远，它离我们远去的速度越快，为此，还总结出来一个天文学上的重磅常数——哈勃常数。
按照哈勃的理论和实践结果，我们不难想象，会有一个距离我们足够远的点，它远离的速度就可以达到光速，而比这个点更遥远的距离，那么空间就将进入超光速的范畴。
哈勃球和可观测宇宙
我们刚假设过有一个点，它远离我们的距离恰好可以使它达到光速，这个距离在任何方向都应该是一样的，在任何距离上也都是一样的。那么这些点就会围成一个被称作“哈勃球”的区域。一切处于哈勃球之外的物体，都在以超光速离我们远去。根据常识判断，我们应该永远无法看到这些物体发出的光，因为他们远离的速度超过光速。
可是违背大家常识的时刻又到了！事实并非如此。
我们能够看到这些物体。
哈勃球以外的星系，正在以超光速远离，在我们看来正处于一个光永远无法到达的区域，任何朝我们方向发出的光，实际上都在离我们而去。
但随着空间在加速膨胀，我们的哈勃球也在变得越来越大，如果哈勃球膨胀的速度超过光速离我们而去的速度，那么终有一天，光将会从无法达到我们的区域，进入可以达到我们的区域。
因而我们可以检测到光，我们可以看到那个遥远的星系，那个现在处于哈勃球以外更远地方的星系。
所以可观测宇宙，实际上比哈勃球要大，它实际上限制于一个叫做“粒子世界”的边缘。这个边缘基于自时间伊始直到现在，也就是138亿年前直到现在，刚好就是宇宙的年龄本身。
因为宇宙一直在膨胀，而膨胀又一直在加速，事物离我们比138亿光年还要远得多。
可观测宇宙的半径在460亿光年以上。直径约有930亿光年。
结语
同学们的疑惑不知道获得了答案没有？
我的好奇不在于超光速这回事，我只好奇，宇宙空间膨胀，为什么直往外而不向内挤压？其实我们往微观粒子世界前进，几乎也是一个没有穷尽的旅途。
其大无外，其小无内，或者才是宇宙的真相吧。
你说呢？
我是猫先生，只写让你愉快阅读的科普，感谢关注。
回答于 2019-09-11 08:43:50
根据普朗克卫星对于宇宙微波背景辐射的最新研究来看，宇宙的年龄是13.799 ± 0.021 x 10^9年，也就是137.99± 0.21亿年；至于可观测宇宙的直径是930亿年。这里稍微解释一下可观测宇宙，意思是人类理论上可以看到的宇宙的大小，它其实只是宇宙的一部分。之所以看不到无限远，在于我们是通过电磁波、引力波、中微子等来观测的，它们有速度上限那就是光速，而光走过的距离等于光速*时间。宇宙年龄就那么大，因此，我们也只能看到一定的范围。
按照狭义相对论的基本假设：光速不变原理。我们通过简单的推导就可以知道：物质、信息、能量的运动速度是不可能超过光速的。
那问题就来了，为什么可观测宇宙的半径138亿光年，直径276亿光年，而是直径930亿光年呢？
如果，我们要归纳总结一下这个问题，大概可以归纳成两个因素：
宇宙空间的膨胀引力波、中微子的观测宇宙空间的膨胀
我们都知道，目前对于宇宙起源的主流理论是大爆炸理论。
大爆炸之后，宇宙的空间迅速的膨胀起来，这种膨胀效应一直持续到如今，尤其是在距今45亿年前，膨胀非但没有减速，反倒开始加速膨胀了。
这里，我们要深刻理解的是“空间的膨胀”。什么是“空间的膨胀”呢？
它实际上并不指物质、信息、能量的运动速度，而纯粹是空间在动。具体该如何理解呢？
我们可以来举个简单的例子，假设你有一个气球，这个气球上有一个个小点，我们可以把这些小点看成是宇宙中的星系，而气球表面就是宇宙空间。这时候你逐渐去吹气球，你就会发现，随着气球的膨胀，小点之间的距离也在增大，也就是说，宇宙空间在膨胀，这其实并不是星系在移动，同时星系之间的距离在变大。
为了方便理解，我们可以再现象一个场景，假设你站在一个地方，周围以你为圆心建了一个个机场的直行梯，这个梯子的移动方向沿着直径远离你的，电梯上有一个个的人。这时候，我们可以把你现象成“银河系”，把在电梯上的其他人想象成“其他星系”，这时候电梯启动，你会发现，即使其他人不动，他们也在远离你，这电梯的移动就类似于宇宙空间的膨胀。
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