可观测宇宙的半径到底是多少？是 137 亿光年，还是 465 亿 ...

飞一航符cx

我是一个新的高中地理老师（下半年工作），准备先看看新教材。
新编版湘教高中地理必修一第 9 页中写道：

可观测宇宙或者已知宇宙半径约 137 亿光年。

但是我之前似乎看到过一个理论说，由于宇宙越膨胀越加速，实际可观测宇宙半径应当在 465 亿光年。这和课本中矛盾吗？不过应该怎么解释？
我之前上高中的时候学的是旧版本的湘教版，也是 137 亿光年半径，但是高中的时候这节课好像直接跳过了，所以也没太留心，看来编写单位都没改啊。我还以为天文学界有两种说法呢？

Abraham30

如果宇宙是静态的，不膨胀的，那138亿年的年龄就会对应138亿光年的可观测宇宙半径。但是，我们的宇宙一直都在膨胀，这会导致可观测宇宙半径大于138亿光年。因为宇宙膨胀会导致宇宙中的一切都在相互远离，当我们看到138亿年前的一个什么东西发射的光时（实际上我们看不到），这个东西早跑到138亿光年之外了，就是说我们看到的这个东西距离我们138亿光年之外（虽然它向我们发射这束光的时候并没有离我们这么远）。所以说我们原则上可观测的半径要大于138亿光年，具体是多少就要根据弗里德曼方程还有CMB的观测数据去推算了。记得我上宇宙学课的时候有一个作业就是计算可观测宇宙的半径，我看看有空的话在这个回答里面补一下计算的过程。

狂人阿飙湛

要善用搜索引擎，比如在知乎搜【可观测宇宙的半径】，前三个结果如图


前三个就能找到你想要的答案，第一个是你问的问题的回答，如果你不问直接搜那就没有了
第二个就相当于第一个，这个答案简洁而准确地回答出了你问题的实质，
然后还可以点开这个问题，一共三个回答，
最上边的某位不知名的超级帅的帅哥的回答给出了计算过程
当今可观测宇宙半径怎么计算得到的?总之先搜再问是个好习惯

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先来说说膨胀：
1929年，埃德温·哈勃利用位于加利福尼亚州帕萨迪纳的威尔森山天文台的100英寸望远镜，发现他所能探测到的几十个星系都在离他远去。并且，哈勃发现，如果一个星系离他越远，则远去的速度就越快。
比如说，距离我们1亿光年的星系以每小时550万千米的速度离我们远去；距离我们2亿光年的星系的移动速度变成了2倍，即每小时1100万千米；同样，3亿光年外的星系的离去速度则是1650万千米/时。以此类推。
哈勃的发现令人震惊，按照当时的科学和哲学观，大尺度上的宇宙是静止的、永恒的、固定不变的。哈勃的一记重拳粉碎了这一观念。但是，大量实验数据所证实的事实确实如此，科学家们纷纷开始为此寻找解释。最终，当他们回头看时才发现，原来爱因斯坦早在广义相对论里对此提出了优美的理论基础。
我们都知道，广义相对论的核心是——空间和时间是可变的，而不是固定的；是有弹性的，而不是刚性的。爱因斯坦给出的方程准确地告诉我们空间和时间是如何随着物质和能量的存在而变化。因此，广义相对论中空间概念的灵活性为哈勃的发现提供了一种影响深远的解释方法——星系间彼此远离的运动并不是起源于一点的爆炸式的，而是空间自身的膨胀引起的。
目前的很多科普作品中仍在沿用荷兰天文学家威廉·德·西特1930年给出的气球模型来更直观的说明这一切：



图中文字：“谁真的能够吹破这个球呢？究竟是什么使宇宙膨胀？是λ（作者注：λ即宇宙常数）！除此之外再也给不出其他答案了。” 图源：Principles of Physical Cosmolog

气球模型的类比将我们的三维空间同气球的二维表面联系起来，如果我们在气球的表面粘上硬币来代表星系，随着气球被吹得越来越大，硬币将纷纷远离彼此。这一模型的一个重要的性质在于，硬币之间是完全对称的，因为从每一枚硬币上的林肯的视角上看，看到的都是一模一样的景象：



（a）：我们把大量的1美分硬币等间距的粘到气球表面上；（b）：气球被吹起时，每个硬币之间的距离都会被拉大。 图源：The Fabric of the Cosmo

所有方向上的硬币都在彼此远离，如果相邻的硬币之间彼此远离的速度是v，那么相隔的硬币之间彼此远离的速度便是2v，以此类推。
同理，宇宙中1000多个星系中的任何一处的观测者，当他们在强大的望远镜的帮助下凝望夜空的时候，在平均意义下，他们看到的图像与我们在地球所看到的会非常类似——周围的星系朝着所有的方向离我们远去。没有特别的硬币，也没有特别的星系——每一枚硬币，每一个星系和其他硬币，其他星系具有完全相同的地位，任何一个位置的视野看起来都是在宇宙大爆炸的中心，因此，不会存在特殊的或者独一无二的位置，也不会有那个作为所有的向外运动起源地的中心。
在气球模型的类比中，我们需要特别注意的是，模型仅适用于简化后的二维空间——即气球的表面，除表面外的气球外部或者内部是没有意义的；而在三维的空间中，宇宙的膨胀更类似于三维的松饼，如果我们在松饼的生面团中混入芝麻代表星系，在将面团放入烤箱，芝麻的远离便与星系远离的情况更加类似。
广义相对论将观测到的星系运动归结为空间的膨胀，从而不仅提供了一个将空间中的不同位置平等处理的解释，还优美的解释了哈勃以及到目前为止所有的观测数据。

再来看看时间：
同样还是用这个气球模型来进行类比，如果我们把粘在表面的1美分硬币全部换成完全一样的钟表，再来带入相对论，我们可以知道，如果这些完全一样的钟表所处的物理环境不同——处于不同的运动中或不同的引力场中——则它们所显示的时间变化快慢也将有所不同。
爱因斯坦在狭义相对论里告诉我们——按照不同路径穿过空间的钟表其指针快慢不尽相同。但是我们现在所讨论的钟表并不穿越空间运动，只是随着气球表面的膨胀而相对于彼此远去，这就意味着，相对于空间自身，这些钟表实际上都处于静止状态，钟表之间将保留全部对称性，就像膨胀气球上所有的林肯一样，它们将按照完全一样的快慢运转。同样，每个处于宇宙中不同位置的星系在很大程度上也只是随着整个空间的膨胀而相对于其他星系远去，所有的星系之间具有高度的对称性，那么随不同星系运动的钟表必将按照同样的快慢运转并且记录下同样的时间变化。
对称性的强大使我们认识到：物理环境的均匀性使我们得到了时间的均匀性。

狭义相对论的“超光速”：
如果星系所处的位置距离越远，其远离的速度就越大，那岂不是意味着距离我们足够远的星系有可能以大于光速的速度远离我们而去？
的确是的。
但，这并不违背狭义相对论。
回想一下刚刚我们所分析的随空间膨胀运动的钟表，在平均意义上，星系几乎不在空间中运动，星系的运动几乎可以完全归结为空间结构的自身延展。
爱因斯坦的狭义相对论证明空间中的一切事物其速度都不可能超越光速，这并不禁止空间以一种可以驱使两点——比如两个星系——以超越光速的速度分离的方式运动。爱因斯坦的理论只限制随空间膨胀的运动被减除之后的运动速度，也就是说只限制超出空间膨胀之外的那部分运动速度。观测表明，对于沿着宇宙膨胀方向运动的星系来说，那些超出空间自身膨胀的运动速度非常有限，完全在狭义相对论所容许的范围之内。
<hr/>参考资料：

• Brian Greene, The Fabric of the Cosmos：Space, Time, and the Texture of Reality
  
• P.J.E. Peebles, Principles of Physical Cosmology
  
• Christophe Galfard, The Universe in Your Hand
  

<hr/>最后题外：
这个问题挂上来几天了，没人答也没人关注，挺好的问题，可惜了。所以想了想还是先抛砖引玉回答一部分吧，不知道是否能解答题主的疑惑，欢迎探讨，也欢迎各位知乎大神斧正，本人保证不抬杠不抬杠不抬杠。
以上所回答的关于宇宙膨胀速度和光速这一部分的问题，是建立在目前被科学界广为认可和已被至今为止的所有观测数据所支持的暴涨宇宙模型的基础上的，随此奉送一张NASA的暴涨宇宙模型简图。
能够提出这样的问题可以看出题主关于宇宙本质的思考已经很深入了，所以留下另一部分关于宇宙年龄和尺度的问题没有回答，建议题主自己寻找答案，可以参见我列在参考资料里的书籍，寻找答案的过程总是快乐的。



暴涨宇宙模型 图源：NASA

以下手动推荐一些相关问题的回答，喜欢请关注点赞：
一直在想，出了宇宙到底是什么？
宇宙的外面有什么？
如果银河系中央是个巨型黑洞，太阳系是不是逐渐被吸进去？
暗物质是一类物质的总称还是只是一种“物质”？
为什么说粒子加速会制造出黑洞？

还是那句话——对客观世界的认知和思考也是建立和不断修正三观的过程，祝三观美好。

大和797

可观测宇宙的半径约 453.4 亿[1]到 465.08 亿光年，不同的测算方法有不同的答案，但显然不会跳跃到 137 亿光年去。

• 2003 年，研究人员利用威尔金森微波各向异性探测器的观测数据，估计可观测宇宙的半径约 456.6 亿光年。
  
• 2016 年 ，研究人员利用欧洲空间局普朗克卫星的观测数据，估计可观测宇宙的半径为 453.4 亿光年。
  

题目里的教材是错的，而且犯的是个十分常见的低级错误。这方面的问题早已被反复科普过，可以参照：
Frequently Asked Questions in Cosmology
Misconceptions about the Big Bang
可以朝上级部门反映，并给学生讲清楚教材上的错误。高考是不怎么可能出这种题的，但是如果出，标准答案绝不会是 137 亿光年，按这个课本去教是要出问题的。