如果宇宙极限速度是光速，为什么138亿岁的宇宙却有930亿 ...

林之秋实

假设A粒子是宇宙大爆炸的初期产物，它以宇宙最大速度光速远离奇点，那138亿年后，粒子A应该在宇宙的边缘，它离奇点的距离也应该是138亿光年。


那么930亿光年的宇宙从何而来？
1929年，美国天文学家哈勃根据"所有星云都在彼此互相远离，而且离得越远，远离的速度越快"这样一个天文观测结果，得出结论认为:整个宇宙在不断膨胀，星系彼此之间的分离运动也是膨胀的一部份。也得到了著名的哈勃定律V=HD。
宇宙膨胀速度是不受光速限制的，这并不违反爱因斯坦的相对论，但是因为超光速引起的光红移程度大到无法想象，所以你并不能探测到它的存在。
如何理解宇宙膨胀？
设想一条直线上有A、B、C、D、E、F等几个点，他们的坐标分别为0、1、2、3、4、5。假设宇宙一年膨胀两倍，则他们的坐标变为0、2、4、6、8、10。我们可以列出一张表，当我们处于坐标A上观察时，我们发现离我们越远的天体离去的速度越快。


可观测宇宙的概念
要理解“可观测宇宙”这个概念，我们得先从一个观念说起。我们举个常见的例子：照镜子。
虽然看着是简单的照镜子，但你想过没有，镜子里面真的是你么？或者可以这么问，镜子里的你是现在的你么？如果你仔细思考一下这个问题，得出的答案很简单，你的脸到镜子，以及镜子的像再到你的眼睛里，是有一段距离的，而光走过这段距离是需要时间的，所以镜子里的你其实是过去的你。


通过这个简单的例子，我们就会发现一个问题，如果我们是通过光（电磁波）来进行观测的，那么，我们能观测到的距离和时间是有关系的，时间越长，能观测到的距离就越长，简单来说就是距离等于光速乘以时间。那既然138亿年前发生的大爆炸，可观测宇宙半径应该是138亿光年才对，为什么直径却是930亿光年呢？


理论上可以看到的宇宙早期的光是从当时距离地球位置4200万光年处发出的，由于宇宙膨胀效应，如今它距离我们461亿光年。但这也只是宇宙38万岁时发出的光，如果通过观测引力波和中微子，它们从宇宙诞生之初就开始在宇宙传播了，那这个距离就可以再进行延伸，延伸4亿光年，加起来就是465亿光年。
在计算可观测宇宙的大小，在计算宇宙的年龄，计算过程是相当严谨可靠的，是理论与实际观测相结合的结果，是科学的。