宇宙最远能看到960亿光年距离，这专家怎么做到的？

人类居住的宇宙大约在930亿光年尺度。

930亿光年是计算得到的：148×2×π＝930亿光年，这是粗略估计值，大家不要太认真，以138亿光年为基础，调整宇宙膨胀和相对位置估算而来。

一个泡泡就象一个小宇宙，是一个真空团，所有泡泡都漂浮在宇宙大空洞中。

不是960亿光年，是930亿。

这930亿是可观测的宇宙直径，不是半径。

这个数是估算出来的，人类目前最远看到的物质是在138亿光年附近，由此猜测宇宙的年龄约为138亿年。

由于物质移动速度不能超过光速，因此此时这些物质最远应该在138*2=276亿光年的位置。

而空间膨胀速度是可以超光速的，具体数值是根据某个公式计算出来的，大概就是越远空间膨胀越快，这个数值大概为465亿光年。

由此得出，可观测宇宙直径为930亿光年

万事万物都有它的起点和终点

宇宙

也不例外

如果宇宙是一场直播，那么这场直播，在现代天文学家看来，已经“滚动播放”了138.2亿年。

在这138.2亿年间，除了大爆炸时期还有点“新活儿”，剩下的，都不过是质能在宇宙规律下的变化罢了。

毕竟恒星的诞生与消亡，以及文明的诞生和消亡，在138.2亿年间都不知上演过多少次了，毫无“新意”可言。

对于生年不满百，却天生就有着求知欲的人类来说，有关宇宙的一切，总是充满惊异与争议的。

惊异之处在于，科学家们竟然能将宇宙的年龄确认到138.2亿年。

争议之处在于，科学界在承认宇宙138.2亿岁的同时，还承认可观测宇宙半径是465亿光年。

为什么宇宙的历史只有138.2亿年，可观测宇宙的半径却有465亿光年？

这背后究竟是科学的扭曲？还是宇宙的沦丧？

按照现有理论，真空光速是一个恒定的值，天文学家计算宇宙天体的距离时，常用的单位光年，就是指光一年所经过的距离。

宇宙的年龄约为138.2亿年。也就是目前我们时间上，所能接收到的最远的信息，就是138.2亿年“宇宙开播”的信息。

在“发送端和接收端”距离恒定的情况下，138.2亿年前的信息，飞行138.2亿光年，是可以被我们接收到的。

但最大的问题在于，我们的宇宙不是静态的……

由于宇宙从诞生开始就不停地膨胀，因此“发送端和接收端”的距离也在不断拉大，这意味着每秒三十万公里的光子们，要飞行的距离越来越长了。

目前哈勃望远镜发现的最远星系，是距离地球133亿光年的MACCS0647-JD，但我们现在看到的，不过是133亿年前的它而已，“此时此刻的它”，已经因为宇宙膨胀，退行到距离地球322亿光年远的地方了。

所以说，在膨胀的宇宙中，恒定的光速是无法代表真实距离的。

将宇宙138.2亿年的历史，结合67.3千米每秒每百万秒差距（67.3 km/s/Mpc），就能得出“138.2亿年前的东西”，现在距离地球465亿光年”这个结论

百万秒差距是一个距离单位，大约相当于326万光年。这个数据意味着，如果你观察一百万秒差距以外的一个星系，你会发现它好像在以每秒67.3千米的速度离你而去。两百万秒差距以外的星系，就会以每秒134.6千米的速度远去

由此可以看出

随着宇宙的不断膨胀，越远的星系退行地球的速度就越快，最重要的是，这种“宇宙膨胀引起的星系退行”不传递信息，而是属于宇宙时空本身的“特性”，因此爱因斯坦相对论的“禁止超光速”在这种情况下是无效的。

也正是宇宙的超光速膨胀，才让“以光速传播的信息们”，仅用138.2亿年，就走完了465亿光年的路程。

而465亿光年之外的信息，目前还在“赶来的路上”，天文学家们只能被动等待它们到达地球，因此人类目前能看到的宇宙，就是一个以地球为中心，半径465亿光年，直径930亿光年，的球形时空，也就是所谓的“可观测宇宙” ，或者说哈勃体积。

至于“未观测宇宙“有多大这个问题

在宇宙学中是没有意义的，因为“全宇宙”的大小，时时刻刻都在因为膨胀而变化，根本不存在“固定大小”

今天的科学家，最多只能根据，目前的微波背景辐射告诉我们，宇宙可能是一个，曲率为0的“无限大平面”。

为什么说观测到930亿光年远，而宇宙却是138亿年前诞生？

这个问题有一句经典非常的回答，“一个人的身高和他的年龄有直接关系吗？”，差不多能噎死你！但你也可以一句话噎死他，“爱因斯坦告诉我们，任何有质量的物体不可以超过光速！”，这下应该轮到对方说不出话来了！不过这并没有解决问题，只是把问题弄得更复杂了。

宇宙的大小到底是怎么算出来的？勒梅特通过爱因斯坦的广相引力场公式发现了宇宙正在膨胀，因此他提出了宇宙大爆炸说，而哈勃则通过望远镜的观测将宇宙膨胀实锤，并且通过观测取得了这些天体膨胀的速率，也就是哈勃常数，那么理论上就可以根据宇宙学模型计算出宇宙的年龄与当前宇宙的大小了，其实然并卵，现代宇宙年龄和大小计算需要的参数要复杂得多。

宇宙的大小和年龄计算公式

其中有一个尺度因子，是什么意思呢就是宇宙并不是匀速膨胀的，不同阶段膨胀的速度并不一样，红移值和哈勃常数还比较容易理解，现代天文测量的宇宙几乎就是平直的，所以曲率被省略了，还有辐射占比太小，也被忽略，剩下的是物质和宇宙常数了，这两个确定不太容易，但在1998年暗物质和2013年欧空局普朗克卫星测量后都取得了比较一致的意见。

所以最后计算出的宇宙的年龄大约是138.2亿年，相对应的可观测宇宙大小是930亿光年。很多朋友将宇宙的大小理解成930光年，但资料中都写了可观测宇宙，这非常有意思，我们下文中继续来简单描述下。

为什么138亿年的宇宙，却又930亿光年的大小？假如根据爱因斯坦的光速不可超越理论，那么138亿年前的大爆炸产生的宇宙，即使以上限膨胀，那么整个宇宙也不过276亿光年而已，有何来930亿光年呢？这里你会发现会有两个问题：

宇宙膨胀为什么可以超过光速？宇宙膨胀为什么能超过光速？这两个问题咋看都一样，但其实所含的意义完全不一样，宇宙膨胀其实不受速度限制，但它并不和爱因斯坦的光速不可超越冲突，因为光速不可超越说的是信息与物质还有能量传递无法超过光速。而宇宙膨胀并不能传递信息物质和能量，可能有些不容易理解，做个简单的比方：

2013年普朗克卫星测量的哈勃常数为67.15千米/秒·百万秒差距，意思每隔326万光年的距离时速度增加67.15千米/秒，按这个速度计算宇宙大约在145.8亿光年以外就超过了光速。因为空间的膨胀在速度上前后是叠加的，因为宇宙的每一个普朗克尺度的空间都在膨胀。

宇宙膨胀为什么能超过光速呢？

当然其中一个原因是上文的计算，但这只是表象而已，更深层次的原因在于宇宙微波背景辐射上，自拉尔夫·阿尔菲和罗伯特·赫尔曼理论上预言了宇宙微波背景辐射，以及1965年彭齐亚斯和威尔逊发现了微波背景辐射原来，如何取得更精确的微波背景辐射图成了科学家首要考虑的目标，COBE卫星和WMAP卫星以及普朗克卫星的努力，天文学家取得了分辨率极高的微波背景辐射图。

结果发现背景辐射的各向同性简直就均匀到发指，温度涨落只有百万分之五，如何来解释这个问题？因为宇宙相隔930亿光年，连光速相互沟通都需要465亿年，而宇宙诞生只有138.2亿年，因此在很久以前必定有一种联系机制让它们可以互相传递信息。因此麻省理工的阿兰古斯教授在1980年提出了一个宇宙大爆炸的补丁理论：

宇宙暴胀理论古斯认为，早期宇宙在大爆炸后大约10^−36秒开始暴胀，持续到大爆炸后10^−33至10^−32秒之间，暴胀过后宇宙继续膨胀，但速度要比暴胀低得多。尽管暴胀并未得到证实，但它解决了很多问题，比如宇宙的大小问题，以及微波背景辐射的各向同性，还有磁单极子问题还有宇宙空间的平坦性等问题。

哈勃半径实际大小（实线）作为宇宙膨胀比例系数的函数

所以我们解决了暴胀问题后你将会发现，宇宙在某个区域外膨胀超过了光速，因此从理论上来看宇宙就会存在一个可观测的极限边界，这就是我们理论可观测宇宙的大小，当前理论计算认为是930亿光年。而这就是可观测宇宙这个名词的来历。

宇宙只有930亿光年吗？其实并不是，因为宇宙在930亿光年外我们是观测不到的，而且从宇宙的平坦性来看，宇宙并非是封闭而是无限的，简单的说我们只能评估出宇宙的可能是无限大的，假如以严谨的说法来描述的话，只能描述可观测宇宙，而不是宇宙的大小。