宇宙年龄是138亿年，为何可观测宇宙的直径是920亿光年？

对于宇宙年龄是138亿年，为何可观测宇宙的直径是920亿光年呢之话题，我个人的观点认为，宇宙年龄为138亿年的说法，是来自于“宇宙大爆炸”假说理论中的一种说法，虽然，目前在天文学主流研究方面会得到大部分科学家们的认可，但这个“宇宙大爆炸”理论仍然属于假说的范畴，并非是已确立的一种理论，天文界对该理论质疑声很大，仍处于成立与不成立之争论不休的互辨状态。

其实，宇宙不是一个具体的实物，而是一个无限自然空间的概念，宇宙是无始无终、无边无际、无穷无尽、无限物质和无限空间之客观存在的自然天体，是由数之不尽的恒星及其恒星系所构成，每个恒星系都是一个个独立性的物质周期循环运动的实体，像是一个个数之不尽的“泡泡或宇宙细胞”一样，屹立在宇宙无限的太空间之中，能实现恒星的周期再生，能实现恒星系物质周期性的循环与轮回，共同来充盈着宇宙浩瀚无垠的自然空间，共同来支撑着宇宙大自然的永久恒存。

既然宇宙是无始无终和客观存在的情况，那么，宇宙何来的年龄时间呢？！因而，我认为，宇宙年龄为138亿年之说法是不成立的。至于为何可观测宇宙的直径是920光年的问题，光年是一个长度距离单位，即是光速经一年时间所走过的空间距离，才称之为一光年。而920光年是天文学家通过太空望远镜工具所捕获到宇宙太空可观测到有效可视见的长度距离。这个长度距离，实际上与所谓的“宇宙年龄”没有任何的关系，况且，根本不可能会存在着所谓“宇宙年龄”的问题。

不知这样的回答读者看后是否明晰？！如觉得我说的对或有道理，希给个点赞并点击关注我。欢迎大家一起来讨论或发表意见和转发。宇明于东莞市。

宇宙年龄是138亿年，为何可观测宇宙的直径是920亿光年？

大爆炸理论目前最主流的宇宙模型，认为我们的宇宙诞生于大约138亿年前的奇点大爆炸，随后宇宙不断膨胀，到现在可观测宇宙的直径至少已达920亿光年。

宇宙才诞生138亿年，可观测宇宙的直径怎么就能高达920亿光年呢？岂不是违背了爱因斯坦的相对论？这是一个让很多人感到困惑的问题。

实际上，要弄明白这个问题，关键在于弄明白宇宙膨胀的一个要点——宇宙膨胀并不是宇宙在空间中膨胀，而是空间本身在膨胀。

而相对论中所谓的光速是宇宙中最快速度，指的是物体在宇宙空间中的运动速度无法超越光速。

也就是说，相对论中的光速限制对宇宙空间本身的膨胀而言是无效的，宇宙空间的超光速膨胀并不违反相对论。尤其是在暴涨时期，宇宙的膨胀速度达到了不可思议的程度——宇宙空间几乎一瞬间就在线性尺度上至少膨胀了10的26次方倍。

所以，尽管宇宙才诞生138亿年，但空间本身的超光速膨胀使得可观测宇宙的直径高达920亿光年。

若要问宇宙空间的膨胀为什么能超光速，最好的答案或许是——The universe itself can do whatever the hell it wants to do ！翻译过来就是宇宙他妈想干嘛就干嘛！

宇宙年龄是138亿年，为何可观测宇宙的直径是920亿光年？

普朗克卫星的数据将宇宙年龄精确到了138.2亿年，目前的可观测宇宙也就是哈勃体积直径为930亿光年，也就是以地球为中心半径465亿光年的球形空间，迄今为止我们看到的一切天体都在这个范围内。

需要明确的是930亿光年只是人类可观测宇宙的大小，这个范围之外还有庞大的未观测宇宙，只不过碍于光速限制那里的光还没有飞到地球上来。

现代宇宙学认为138.2亿年前的那场大爆炸使得宇宙空间本身出现了超过光速的暴涨，甚至直到今天我们的宇宙仍然在加速膨胀之中，由于这种空间膨胀是不受相对论制约的，因此可观测宇宙才能变得这么大。

狭义相对论中的质能方程只约束了静止质量不为零的物体，宇宙空间本身的膨胀完全可以无视相对论制约，确切的说相对论只能约束空间内的物质而不是空间本身。

在可以预见的未来，星系之间的距离会因为空间膨胀而越来越大，理论上如果宇宙一直膨胀下去的话就会出现大撕裂现象，也就是说空间膨胀的力量将撕碎每一个原子从而彻底的毁灭宇宙。

宇宙的年龄和大小并没有什么必然的关系，就好像一个人的年龄和身高体重没有必然关系一样，现在15岁的孩子都能长到一米八了。

宇宙年龄是138亿年，为何可观测宇宙的直径是920亿光年？

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：

1. 宇宙空间的膨胀
2. 引力波、中微子的观测

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。

知道了这些，我们就很容易下这么一个结论，那就是宇宙的膨胀是各个部位的空间都在变大，因此，所有的星系看到其他星系都在远离自己。

所以，由于宇宙膨胀效应的存在，我们能看到的尺度其实是会拓宽的。为什么这么说呢？

要知道，我们观测是利用电磁波的传递的，可能宇宙大爆炸初期离我们很近的星系发出的光，由于宇宙膨胀的问题，导致它要比原本到达的时间更晚一些到。

所以，我们可观测范围其实要带上宇宙膨胀效应，通过理论模型一计算，就会发现我们能够观测到的理论值是直径922亿光年。

可能你要问了，不是说好的930亿光年么？那8光年哪里去了？其实这都怪：光的穿透力不行。

上文我们也说到，所谓的观测其实是利用电磁波（光）观测。但问题来了，宇宙大爆炸初期，整个宇宙就是一锅粒子汤，光子也混在其中，跌跌撞撞，一直没办法穿透出来。一直到了宇宙大爆炸之后38万年，光子才从当中穿越出来，在宇宙中开始传播。

也就是说，刚才说到的观测范围其实是从宇宙大爆炸之后38万年开始的，一直到现在。但是如果加上那38万年，其实我们理论上能够观测到的范围就会更大一些。但是电磁波是指望不上了，还能靠啥呢？

也就是不会被这锅粒子汤束缚住的东西，目前我们已知的有引力波和中微子，可能还会有暗物质。

所以，对于原初引力波和原初中微子的观测，可以进一步扩大我们的观测尺度，当然，引力波的传播速度是光速，而中微子则是低于光速的，它们也同样需要考虑宇宙空间的膨胀效应，计算下来，这38万年足够引力波传递4亿光年的，换算到直径上，也就是8亿光年，加上之前的922亿光年，我们就可以得到可观测宇宙是930亿光年了。

最后，我们来总结一下，可观测宇宙的直径是930亿光年，这主要是因为宇宙空间膨胀效应的存在，使得通过电磁波我们理论上可观测到的范围可以达到922光年，但是电磁波是从宇宙大爆炸之后38万年才开始传播的，而我们通过引力波还能够看得更远，能够额外多提供8光年的尺度，所以加起来是930亿光年。

宇宙年龄是138亿年，为何可观测宇宙的直径是920亿光年？

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。

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。

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。

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。

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。

宇宙年龄是138亿年，为何可观测宇宙的直径是920亿光年？

关于这个问题，有些人可能会这样反问：“为什么小明只有15岁，但身高却有1.8米？”会这样问的人，其实是完全不清楚宇宙演化是怎么回事。

相对论告诉我们，任何物体的运动速度都不能比光速更快，这意味着年龄为138亿年的宇宙，当年从奇点开始膨胀至今的半径不应该超过138亿光年。然而，事实上，宇宙的范围远远比这个更大，仅可观测部分的半径就有465亿光年，而不可观测部分可能高达十几万亿光年。那么，这究竟是怎么回事呢？

为解答这个问题，需要知道宇宙是如何变得越来越大。宇宙变大源于空间本身的不断膨胀，而不是宇宙在一个无限空间中不断变大。空间不断无中生有，这就会使得宇宙越变越大。相对论限制物体在空间中的运动速度不能快于光速，但不限制空间本身扩张的速度超过光速。

想象一下，假如随着空间膨胀，每隔一秒距离增加一倍。那么，原先1米的距离在空间膨胀后变为2米，膨胀速度为1米/秒；原先10米的距离在空间膨胀后变为20米，膨胀速度为10米/秒；原先100万千米的距离在空间膨胀后变为200万千米，膨胀速度为100万千米/秒，这已经远超过光速。正是由于空间的持续膨胀，宇宙才在138亿年里膨胀到如今巨大的规模。