宇宙的年龄只有138亿年，为何有人说宇宙直径是900亿光年？

1. 宇宙的年龄只有138亿年，为何有人说宇宙直径是900亿光年？

宇宙的直径是900亿光年，就意味着宇宙的半径是450亿光年。通常情况下，我们知道450亿光年意味着450亿年前的光被我们人类所看到。那么我们为什么还要说宇宙的年龄是138亿年呢？难道不是450亿年吗？

实际上光年是一个距离单位。我们说宇宙的年龄是138亿年，是因为我们能够找到最古老的恒星诞生于136亿年前。根据宇宙学的演化理论，宇宙诞生以后2亿年，第1颗恒星才开始发光。所以我们说宇宙的年龄是138亿年是通过这个方法反推上去的。
》人类对宇宙的认识，来自于理论和天文学的观测相结合。
总的来说，人类的物理学走过的道路，全部都是实验验证理论，理论再指导实践这一条路。1769年，牛顿发表物理学的开山巨著《自然哲学的数学原理》，把万有引力定律放在了第1章。

虽然牛顿万有引力定律可以把行星的轨道算得很精确，但只能描述行星围绕着恒星运动的轨迹，而没办法描述宇宙的形状。1915年之前，关于宇宙的形状，全部是由天文学家在望远镜的镜头下面描绘的。最初我们并不知道宇宙里有多大，也不知道里面有多少个星星。18世纪中期，日耳曼血统的英国科学家赫歇尔（Herschel）制造了世界上最大的望远镜，第1次大概的描绘出了银河系的形状。这个时候银河系的形状被描绘成一个扁平的盘状。下图是赫歇尔描绘银河系的形状。

那个时候就以为整个宇宙大概都在这个范围中间了。后来，天文望远镜有了巨大的进步以后，才发现原来我们看到的那些小星星，很多都是一个一个的巨大星系，和我们银河系是一样，甚至比我们的银河系还大。
》人类就开始思考我们的银河系，我们的宇宙到底是个什么形状？
这里面包含了多少个星系，宇宙和星系的关系是怎么样的？

曾经我们以为宇宙是永恒的，没有开端也没有终点。但是，实际上万物都是有始有终，包括恒星也有诞生和死亡的那个时候。所以宇宙是永恒的，本身就是一个悖论。第一次突破这个悖论的是爱因斯坦。
》1915年爱因斯坦发表了广义相对论。
根据广义相对论，宇宙是不可能静止的，要么在膨胀，要么在收缩。

1929年美国天文学家哈勃观察了遥远的星系，发现宇宙是在膨胀的。这就验证了广义相对论的结论。如果宇宙在膨胀的，那么我们把时间向后推就意味着：历史越久远，星系之间的密度越高。目前人类的天文望远镜能够看到的最遥远的星光是136亿年前发出的。但是这136亿年前发出星光的这些星系，是时刻在运动的，不可能停留在136亿年之前的位置。

所以，我们要根据宇宙膨胀的速度去计算，才能知道远古时代的星系到哪里了。
》宇宙膨胀的速度是72公里每秒*百万秒差距。
百万秒差距是一个距离单位，相当于326万光年。如果我们用光运行的速度30万公里每秒，除以宇宙膨胀的速度72公里每秒，再乘以326万光年，正好等于136亿光年。这个计算说明了：在136亿光年位置的宇宙的膨胀速度是光速。

宇宙中的第一缕星光从136亿年前出发，这个发出第一缕星光的星系，因为宇宙的膨胀被带飞了，飞向远离地球的方向。就是说星系的飞行方向，和星光朝着地球的飞行方向是相反的。那么经过了136亿年以后，这个发出第一缕星光的星系飞到了哪里呢？飞到了450亿光年的位置。所以我们才说宇宙的半径是450亿光年。
》450亿光年是指可观测的宇宙半径，远远不是宇宙的全部。
因为超过这个范围之外，空间的膨胀速度超过了光速，那里的光永远也不会到达我们地球人的眼睛。我们可观测的宇宙又被称为哈勃体，这个哈勃体是附着在一个更加庞大的高维超球体的三维表面。

我们能够看到的半径是450亿光年的范围，只是整个宇宙的极小的一个部分。那么整个宇宙到底有多大呢？不知道有多大！几乎是无限大的。最新的天文观测数据表明宇宙是一个球形的。也就是说朝任何一个方向走，只要走的速度足够快，走的距离足够长，都会回到起点。宇宙无比的辽阔，人类无比的渺小。但是如果有一天人类可以进入更高的维度的话，也会发现宇宙变得很渺小。

2. 宇宙的年龄是138亿年，为啥它的直径为920亿光年？

在解释这个问题之前，我们大家可能需要先理解或了解一下光年和大爆炸的概念，速度是光年的速度，在宇宙形成之前，它是一个具有无限质量和无限体积的奇点，在大爆炸期间，奇点的问题被弹出，很长一段时间后，当前的宇宙光和声音传输是相同的，随着救护车飞驰而过的声音越来越远，声音的频率会降低，这是我们的普遍现象，光的传播也是如此。

当检测光谱时，远离我们的光会红移，如果你实在看不懂或者不明白的话，你可以去网站搜索一下，简而言之，因为红移的程度很大，它是测量恒星和我们之间距离的标准，光在穿过质量很大的物质时会在引力场的作用下发生偏差，因此在计算距离时需要进行校正。我们观察到的宇宙是宇宙的前外观，当我们观察恒星时，它不再处于那个位置。

如果宇宙的膨胀速度是均匀的，我们可以根据时间计算它的近似位移方向，即使我们不能观察到它现在发出的光，也行有可能一些恒星发出的光仍然没有达到我们可以观察到的范围，所以就导致这些我们看不到的可能存在也是计算中需要考虑的因素之一，当光穿过138亿年，这是宇宙的年龄。

那么它当然会向前移动138亿光年，光年是天文单位，也就是说，1光年是光速下一年的距离，然后在138亿年间发出这种光的物体离我们很远。因此，约460亿光年是目前可观测的宇宙半径，即宇宙的直径约为920亿光年，但这种光只经过了138亿年，也就是说，宇宙的年龄是138亿年，扩张的是空间本身。

关于宇宙的年龄是138亿年为啥它的直径为920亿光年的问题，今天就解释到这里。

3. 宇宙年龄才138亿年，为什么直径是930亿光年？

【宇宙年龄138亿年】
目前对于宇宙演化的主流科学观点就是奇点大爆炸，人类对于宇宙的认识是一个渐进的过程，在远古时期大家都认为我们生活的世界就是一个无限的平板，而非是在一个球体的表面，而随着地心论、日心论的更替，我们的宇宙观逐渐变化了，从太阳系到银河系，最后再到本星系群、室女座星系团等等。






【可观测宇宙直径930亿光年】


实际上930亿光年，只是人类目前可以观测到的宇宙范围，也就是以地球为核心的一个半径465光年的球体范围。但这并不意味着宇宙的真实范围，只是距离我们465亿光年远外的星系或者物质的光刚刚到达地球被我们看到，而距离更远的光尚还没有来到地球。更简单的来说，可观测宇宙范围是和人类能产生因果关系的范围。


如果换一个中心可观测宇宙直径依然是930亿光年，那也就意味着现在的真实宇宙大小远大于930亿光年，科学家预估不可观测宇宙直径至少在23万亿光年，这样来看宇宙的膨胀速度已经远远超过光速了。只是宇宙边缘的光在宇宙超光速的膨胀下，可能要很久很久之后才能到达地球。
【光速最快吗？】
千万提到了宇宙膨胀是超光速的，这是目前被认可的超光速案例之一，宇宙中光速并非是最快的，爱因斯坦对于光速的准确描述如下：
如果物体有静止质量，那么它的速度永远无法达到光速，例如光子的静止质量为零，它的速度就为光速，中微子等质量非常的小，但依然是有质量的，所以即使速度很快但还是无法达到光速；
信息的传递速度无法超过光速，这一点也很好理解，目前信息最快的传递方式就是光速了，例如无线电信号等。


那么在不违反上述两个限制条件的情况下就可以实现超光速，首先宇宙膨胀本质上是膨胀的空间因此可以超光速；而量子力学中研究的量子纠缠，本身也是远超过光速的存在，但是量子纠缠无法进行信息传递。有的人说潘院士的量子通信不是在用量子纠缠传递信息吗？实际上并非如此，量子通信技术是加密技术，信息传递靠的依然是电磁波；最后一个超光速的案例就是量子隧穿效应了，也是被允许超光速的存在。


【
宇宙大爆炸及发展过程】
受到“大爆炸”这个名词的影响，很多人理解中宇宙有一个中心，从这个中心向外辐射，实际上从宇宙膨胀的概念来理解，宇宙中处处都是核心。哈勃定律认为距离我们越遥远的星系，它的退行速度也就是越快的，宇宙时时刻刻每一点都在膨胀。最开始科学家认为按照牛顿的万有引力定律，宇宙应该在自身的引力拉扯作用下减速膨胀，这很好理解。


按照大爆炸理论宇宙就像是在做初速度很大但受力和运动方向相反的运动，但是根据科学家的实际观测表明宇宙正在做加速膨胀，这种实际情况是反常识的。那么也就意味着宇宙在受到额外的力，来推动着它加速膨胀，同时抵消自身的引力拉扯作用。
最后科学家给这个看不见的手取名为暗能量，它的作用机制比较奇特，表现的是距离越远斥力的效果越明显，宇宙最初的演化是减速膨胀的，但是随着时间的推移，宇宙距离的变大，超过一个临界点之后最终开始加速膨胀，按照这样下去宇宙最终会进入大热寂的状态，那可能是宇宙的终极命运了。

4. 宇宙年龄是138亿年，为何直径是920亿光年？

宇宙的年龄是138亿年，宇宙的直径是930亿光年左右两者是不发生冲突的，因为两者的单位代表的方向是不一样的，一个是纵向的，一个是横向的，一个是关于时间关于生命的历程，一个是这个生命在一个横切面之内所影响的范围大小。
说宇宙的年龄是指宇宙所走过的纵向历程宇宙，从出现到现在，用我们的人类的计时方法，他走过了138一年左右的历程，这个历程是指时间上的变化，他的计算方式当然是人们所熟知的年，宇宙的出现其实是很漫长的一个过程，宇宙出现是这么久，但是太阳系的出现，估计也就是五六十亿年前的事情，整个地球的出现，那可能就更晚了，大概46亿年前左右有了地球的原始雏形，经过了几百万年的变化，地球才逐渐冷却。
说宇宙的直径是930亿光年左右，是说一个距离单位，比如说我们所能够到达的地方是以我们自身为直径，不借助任何外在工具的情况下，方圆50公里再远的地方，我们可能凭身体就达不到了，要借助外在的东西了，这就是我们所现在观察到的宇宙的范围，我们凭借自己现有的观察设备所了解到的宇宙的状况，大概就是930亿光年，再远的地方就是不可知宇宙我们探测不到的地方，所以它是个距离单位。
人们在没有探测宇宙之前是没有光年这个单位的，但是逐渐进入宇宙之后就发现了宇宙的面积实在是太广大了，空间的缝隙有很多，这个间隙就导致人类需要一个更大的距离，单位，如果还是用铅笔的话，那这个数字就太大了，所以人们把光运动一年的速度来当成了一个具体的单位，也就出现了光年。

5. 为何宇宙年龄是138亿年，直径却为920亿光年？

由于没有什么物质能超越光速，而宇宙又是诞生于138亿年前的大爆炸，宇宙的直径理应不会超过276亿光年，而为什么可观测的宇宙直径却达到了920亿光年呢？
为了解答这样一个问题，先来打个形象的比方。
你站在路上拍一张照片，是一条很长很长的马路，长到你在大晴天都没法看到马路的尽头。

这是一条非常特殊的马路
那么考虑这样一种景象，在你精确1米的前方有站一位人，后方精确1米处也是站着一位人，同样的每个人的前后方向1米处都站着一位人，沿着这条马路无限排开。
这里又来想象下这条道路是这样的：
想象下道路是不断的向两边膨胀扩张，你可以看到你旁边的人逐渐离开你，但是他们不是行走或移动，他们是站在原地不动，是由于道路在向前延伸扩张的缘故。
让我们把你称为人0，你前面的人称为人1，后面的称为人-1，之后以此类推，这样就类似于数学上的数轴：

现在，以你为中心，当人1看起来似乎是远离你（即人0），这只是由于你与他之间空间的膨胀导致的。人1虽然是在远离你，但你是否看到人1和人2有接近到一起了吗？
人1和人2之间经历的是相同的空间膨胀，就如同你（人0）和人1一样的。实际上，所有站在路上的人都经历了一样的膨胀过程。那么经过一次每个间隔空间1米的膨胀，现在每个人的位置膨胀到距离原来2米远的地方，当然这个过程人都是站在原地不动，只是马路在膨胀而已。
所以，现在人1距离你2米，比原来的增加了1米。但是这时看下人10！在膨胀前人10距离你10米，而现在一次膨胀之后离你变成了20米，比原来的增加了10米！原先距离越远的人，现在就离得更加的远。换种说法就是，距离越远的人，在同一时间内远离你的速度也越快！（尽管整个过程人始终都是站在原地不动的）
那么，现在再来想象一辆车在这条路上行驶到你这边。——当汽车出发向我么这边行进，目的地的距离是已知的。当汽车到达，我们注意到旅程已经太久！——为什么？
因为随着汽车的前进过程中道路是在一直不断的膨胀。

更重要的是，当车距离我们很远时，即便车的速度最快，它也不会到达我们这边。因为距离越远，空间膨胀的速度就越快，比汽车的最高速度还快。所以如果我们能够观察到这车（当然我们是看不到的），实际上它看起来会远离我们，尽管它是向我们这个方向前进。因为道路膨胀延伸的速度已经是远快过于汽车的最高速度了，所以我们与车之间的距离反而会越来越大。
那么，回到我们所要回到的问题上：
当光经过138亿年（这个也就是宇宙的年龄）的旅行，那么当然它会向前行进138亿光年（光年是天文单位，即1光年为以光速走一年的距离）的距离，那么在这138亿年间发射这道光线的物体也是一直在远离我们的。
因此，约460亿光年是目前可观测宇宙的半径（即宇宙的直径约为920亿光年），但这道光只走了138亿年，即宇宙的年龄是138亿年，膨胀的是宇宙空间本身。
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6. 为什么宇宙年龄是138亿年，直径却是920亿光年？

“宇宙新说”：奇点与大爆炸学说也许准确！但科学界忽视了，宇宙之广袤完全超出人类现有的想象！宇宙的广阔空间原本就存在，根本不存在始于止，“运动的宇宙”应该会被广泛认同！所有的宇宙物质，不管是否是暗物质，星系，星云，尘埃包括黑洞都是在大爆炸的膨胀和黑洞呑食的运动中。且都是：在运动中“生成”，在运动中“消亡”！可以清晰的判断：奇点是由N多的黑洞（小黑洞被大黑洞再被巨型黑洞呑食）聚集而成，当能量大到无法估量与控制时这个奇点就将发生大爆炸，这正是我们现在看到的膨胀逐渐远离的情景，而这只是宇宙的一隅，也就是现在科学界所认为的138亿光年所谓的“宇宙”！爱因斯坦曾经说过：宇宙是无边无际，非常正确，我支持这个观点！宇宙的广袤无边无际，就不存在中心。因此，推论是我们人类现在观测到的只是我们所在奇点范围内产生大爆炸的部分，这些星系与所有物质包括黑洞在运动中又不断被黑洞吸入，小黑洞又被大黑洞呑食又产生新的奇点，而奇点的能量大到自己无法控制便产生新的大爆炸！而宇宙就是由“N个奇点”大爆炸又被呑食的循环往复之中。始终在：“运动中生，运动中亡”，只是人类因为能力十分有限，根本不可能探索观测到这个真实的广袤的无边无际的“宇宙”！

7. 为什么可观测宇宙半径约为450亿光年，而宇宙年龄却只有137亿年？

目前可观测的宇宙年龄大约为138.2亿年，由于时空距离和光速之间的关系，意味着我们宇宙的直径将是138.2亿光年的倍数，如果按138.2亿光年估算，并考虑宇宙加速膨胀，那么我们的宇宙的可视半径会达到460亿光年，这意味着宇宙直径在920亿光年。关键字：加速膨胀，这里并不是说物质的扩散，而是空间的膨胀，现在唯一可以证实的超光散现象，就是空间膨胀造成的。空间的膨胀也使得以前我们能看到的星星现在看不到了，因为膨胀的速度大于光的速



度，星星渐渐离开我们的视界。材料是人类用于制造物品、器件、构件、机器或其他产品的那些物质。材料是物质，但不是所有物质都可以称为材料。如燃料和化学原料、工业化学品、食物和药物，一般都不算是材料。但是这个定义并不那么严格，如炸药、固体火箭推进剂，一般称之为“含能材料”，因为它属于火炮或火箭的组成部分。


通过宇宙微波背景辐射的观测发现我们的宇宙已经膨胀了138.2亿年，但宇宙的直径显然要大于这个数值，最新的研究认为宇宙的直径可达到920亿光年（半径460亿光年），甚至更大。如果物质运行的最大速度是光速，大爆炸产生物质后，即使物质以光速向外运行，也最多运行了138.2亿年，运动的距离最大也不过138.2亿光年，根据现在观测与计算结果，宇宙的半径至少为460亿光年，造成这种变化的原因是，宇宙的膨胀不仅是物质的膨胀，空间也同时膨胀。



现代天文学认为，宇宙是所有时间、空间、物质的总和。因此时间和空间不能脱离宇宙而存在， 空间中最大的速度为光速c，但当空间膨胀，宇宙膨胀的速度就可以超过光速。
大爆炸之后宇宙的膨胀是时间、空间、物质的共同膨胀，物质在空间中受光速的制约，但空间本身的膨胀速度却不受光速限制。

8. 为什么宇宙年龄仅138亿年，而整个宇宙直径却有24万亿光年？

根据现代宇宙学，宇宙的时间和空间都是创生于138亿年前的奇点。138亿年过去了，宇宙的直径膨胀为930亿光年，膨胀速度为光速的3.37倍，这与相对论所说的光速最快不矛盾吗？宇宙的半径不应该是“宇宙年龄×光速=138亿光年”吗？
事实上，无论是宇宙大爆炸理论，还是相对论，都是科学界广为接受的理论，这两者并不存在冲突。而且宇宙的直径并非930亿光年，也不是138亿光年，而是至少达到24万亿光年。

930亿光年只是可观测宇宙的大小，地球位于这个范围的中心。地心说早就被推翻，地球并不是整个宇宙的中心，因此，以地球为中心的可观测宇宙不会是整个宇宙的大小。
我们在地球上只能观测到半径为465亿光年的宇宙范围，此即为可观测宇宙。整个宇宙要比可观测宇宙大得多，还有很大一部分宇宙是我们目前所无法观测到的。

那么，为什么会有可观测宇宙的概念？为什么可观测宇宙和整个宇宙会那么大？
宇宙膨胀的本质首先，需要明白宇宙膨胀是怎么回事。在138亿年前，创造宇宙的奇点并不是身处无尽空间中，然后在虚无的空间中不断膨胀。事实上，奇点不在空间中，而是奇点创造出了空间，宇宙诞生前并没有空间。宇宙不是膨胀到空间中，其实是宇宙本身在不断创造出空间，空间是无中生有的。

随着时间的推移，空间自身结构不断扩张，空间中的物质就会被互相分开。这就好比在一个气球表面上有很多蚂蚁，当气球膨胀时，即便蚂蚁不在气球上走动，它们之间也会被互相分开。最初距离越远的蚂蚁，它们互相远离的速度越快，甚至可以超光速。
如果空间中的物体相距足够远，它们之间的空间快速扩张，可以使它们互相远离的速度超过光速。然而，物体本身相对于背景空间的运动速度并不会超光速，相对论所说的光速最快指的是这种局域速度。空间膨胀速度可以任意快，与相对论中的局域速度概念是两码事。
可观测宇宙
宇宙一开始没有自由运动的光子，因为早期宇宙密度极高，光子与带电粒子互相耦合。直到宇宙形成大约38万年后，宇宙的直径膨胀到1亿光年，物质密度变得足够低，光子才能在宇宙中自由传播。
这些光子至今还在整个宇宙中传播，我们在地球上可以接收到它们。只是因为经过漫长的空间膨胀，当年的光子已经衰减为微波——宇宙微波背景辐射。只要能够精确测量出宇宙中最古老光子的时间，也就能知道宇宙的确切年龄。

无论我们沿着何方望向宇宙的尽头，最终只能看到宇宙微波背景辐射。随着空间膨胀，当年那些辐射出这些光子的物质已经退行到距离地球465亿光年的地方，这就是可观测宇宙的尽头。
不可观测宇宙在宇宙变得透光之时，那些发出第一批光子的物质距离地球诞生前所在位置约为4200万光年，而当时整个宇宙的直径可达1亿光年。由于光速有限，时间有限，宇宙中还有很大一部分的光子还没来得及到达地球，这些地方就成了不可观测宇宙。

随着时间的推移，不可观测宇宙中的一些光子将有足够的时间来到地球上，所以我们的可观测宇宙大小还会变得越来越大。据估计，未来的可观测宇宙直径最大将会扩大为1230亿光年。
然而，天文学家在上个世纪末发现，宇宙膨胀速度正在加快，这意味着宇宙中会有越来越多的地方最终会以超光速远离我们，那里发出的光无论过多长时间都不会到达地球，所以可观测宇宙的大小最终会变得越来越小。经过漫长的时间之后，但本星系群的星系合并成一个星系时，我们将再也无法观测到河外星系。

目前，整个宇宙的大小估计为24万亿光年，这是空间经过138亿年膨胀的结果，宇宙整体的膨胀速度可达光速的870倍。不过，这个膨胀速度其实要远远慢于宇宙最初时刻的空间暴胀速度。
宇宙的未来宇宙在诞生仅10^-35秒时经历了一次空间暴胀，宇宙大小呈指数式地扩张。如果宇宙的大小在暴胀之前犹如一个乒乓球，那么，在经过10^-33秒的空间暴胀之后，宇宙的半径将会扩大为2.1亿光年。

从目前的情况来看，宇宙被暗能量所主宰，其占比可达宇宙质能总量的68%。这种空间的固有能量会起到排斥引力的作用，它们正在推动空间加速膨胀。在暗能量的驱使下，整个宇宙还会快速扩张。如果宇宙没有足够的引力来对抗暗能量，整个宇宙将会无限膨胀下去。