宇宙930億光年怎麼得出的

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宇宙和可觀測宇宙

實際上，宇宙和可觀測宇宙是兩回事。不過，它們之間是有關係的，簡單來說就是可觀測宇宙是宇宙的一部分。那宇宙的年齡和可觀測宇宙的直徑是如何確定下來的呢？

不過，我們在開始講述之前，我們得先搞清楚宇宙的定義到底是什麼？

簡單來說，我們大概可以這麼理解，宇宙是

所有時間、空間與其包含的內容物所構成的集合

。

這個定義有啥用呢？

其實，你會發現，在這個定義中，一個個的事件也被包含在了其中。也就是說，宇宙包含了這個宇宙中所有的事件。這聽起來好像是一句廢話，實際上並沒有那麼簡單。1905年，愛因斯坦提出了4篇具有開創性的論文。

他在第三篇論文中，統一了時間和空間，認為我們不應該把兩者分離開看，應該將其看成一體，也就是時空。而後來，愛因斯坦數學老師閔可夫斯基基於愛因斯坦的理論，提出了一個時空光錐的概念。把事件和時空聯絡了起來。

透過光錐的相關理論，我們就會發現一個問題，並不是所有的時間，都可以讓宇宙所有的人同時看到，其中的約束是光速，如果你距離我們2000億光年，那你做的一件事情，我要2000億年後才能看到（當然，如果我還活著的話）。因此，同時性是相對的，同一件事情，不同的人看到它發生的時間也是不同的。

那我們回到宇宙的定義，

宇宙是整個宇宙中事件的集合，這就意味著，我們沒有辦法接受到宇宙中所有事件的資訊。只有當光到達了我們這裡，我們才能看得到

。這其實也就是關於光錐的一句很經典的話：

光錐之內即命運

。

而我們的可觀測宇宙其實就是從宇宙誕生至今，我們理論上所能觀測到的最大範圍，因此，它只能是宇宙的一部分。

可觀測宇宙

那問題就來，可觀測宇宙的直徑到底是咋樣的？

其實，按照目前的理論和觀測來看，宇宙並不“純粹”是光速膨脹的。宇宙起源於一次大爆炸，在爆炸之後，宇宙的空間發生了劇烈的膨脹，從那之後，宇宙開始經歷了一段長達90億年左右的減速膨脹，而之後宇宙空間達到了如今的75%左右，也就是距今45億年前後，宇宙開始加速膨脹，而促使宇宙加速膨脹的是暗能量。

而我們常說宇宙中存在著一種“超光速”的事件，實際上就是空間的膨脹速度，它其實並不違反相對論的光速不變原理。因此，

相對論限制的是資訊、物質、能量的傳遞速度

，而不是空間的膨脹速率。而且宇宙的膨脹和我們想象中的那種具有邊界在擴張是不同的，宇宙其實是整體在擴大。

我們可以舉一個簡單的例子

，如果有個氣球，那你可以在氣球上點上小點，這些小點代表星系，而當你把氣球最大，你就會發現在，這些“星系”就開始彼此遠離，宇宙的膨脹就類似於氣球這種型別的膨脹

。

而我們

觀測到的超光速，實際上是距離我們比較遠的空間的膨脹，以我們為參考系的。如果宇宙一直都是這樣加速膨脹，那我們就永遠看不到那邊空間中的天體了

。

搞清楚了膨脹，我們再來看看，可觀測宇宙，就像上文說宇宙在膨脹。所以

從宇宙誕生開始，有一些光就開始傳播，而此刻它恰好能到達地球，這個距離還要把宇宙的膨脹效應考慮進去，透過簡單的計算，我們就能得到這個距離其實是461億光

年。

那你可能納悶，不是930億光年麼？咋就變成了461*2=922億光年了？少了8億光年到底去哪裡？

其實多出來的這8億光年是有道理的，要知道，宇宙在誕生之初就像一鍋粒子粥，其中微觀粒子互相亂撞，光子也在其中，一直沒有辦法擺脫。後來到了宇宙誕生了38萬年後，宇宙冷卻到原子結構可以形成，光子就開始宇宙中穿行。因此，我們其實看不到的不是138億年前宇宙一誕生就開始穿行於的宇宙，而是少了38萬年。

那這38萬年對我們來說就是盲區了麼？實際上並不是，雖然利用光是沒辦法看到。可是我們開發了一項全新的觀測手段，那就是引力波。

原初引力波指的就是宇宙誕生時產生的引力波，這在理論上是有可能被我們觀測到的，因此也要把引力波也考慮進行，透過理論計算，就會發現，這段對應的就是8光年的直徑，

因此，做一個簡單的加法，我們就可以得到可觀測宇宙直徑930億光年的結果了。