宇宙年齡只有138億年，可觀測宇宙直徑為啥有930億光年？

常見一些人對宇宙可觀測直徑疑惑不解，認為宇宙才有138億歲，怎么可以看到930億光年的可觀測直徑呢？下面我們一起來分析一下。

其實這里面有一個誤區，可觀測宇宙并不是已經看到的宇宙，而是從理論上應該能夠看到的宇宙。什么時候能夠看到呢？大概還需要幾百億年后。

如果我們觀測到了最遠138.2億光年距離的星系，就說明這個星系現在已經距離我們465億光年了。

這是因為我們接收到星系的光線是它形成時發出的最早光線，而根據宇宙膨脹速度，現在的宇宙哈勃系數為約70公里/秒/百萬秒差距，根據計算，這個速度約光速的3.3倍多，如果宇宙膨脹速度一直如此，這個星系就剛好在465億光年左右的位置。

這里特別聲明，宇宙膨脹是時空本身的膨脹，并不是物質的運行，所以不受光速藩籬限制。各個星系就像嵌在面包里的葡萄干，隨著面包（就像時空）烤大，葡萄干也相互分開。

半徑為465億光年，直徑不就930億光年了。所以并不是科學家已經觀測到465億光年遠的恒星，而是這個宇宙從理論上說可觀測半徑已經膨脹到465億光年這么大。

宇宙的可觀測直徑并不是已經觀測到了的，而是根據各種科學方法測算，科學界得出的一個理論數據。實際上人類現在觀測到最遠的星系GN-z11距離我們約134億光年，最遠的恒星約90億光年距離。

根據光的傳播性質，光速是恒定不變的，在任何參照系中觀測都一樣。因此134億年前形成的星系，不管它怎么高速遠離我們，我們在134億年后都會接收到這束光。

快速膨脹遠離我們的星系，其光譜會產生紅移效應，根據紅移值，可以測算出退行的速度，這樣就會得到三個數據，即光行時間、回溯時間、共動距離。

事實上，科學家們測出的宇宙可觀測半徑，是根據宇宙微波背景輻射（CMBR)光子紅移量測定，得到的光行時間、回溯時間、共動距離。

光行時間和回溯時間應該是一致的，就是光到我們這里的時間，1光年就是1年，138億光年就是138億年，我們回溯的也是這個時間，說明我們看到的天體就是這個時間以前的樣子。

共動距離就是根據紅移量得到的現在這個星系到了多遠距離。根據紅移量測定，GN-z11星系光行時間和回溯時間是134億光年，但其共動距離已經為320億光年。而微波背景輻射的共動距離達到465億光年。

宇宙微波背景輻射是個啥玩意？通俗的說就是宇宙大爆炸那一刻留下的余暉，這個余暉被視為宇宙中傳出的第一縷光，這縷光是大爆炸發生后38萬年才迸發而出，此前由于宇宙密度太大，溫度太高，光之都無法形成和發出。

這就是宇宙最早的光芒，也應該是人類觀察到最遠的宇宙背景。人眼感受到任何事物，都是通過光線來傳播的，因此此前或者更遠的事物就無法看到了。

光的速度在真空中每秒約30萬公里，光走一年的距離越9.46萬億公里。

我們看到的任何東西都是通過光傳播到我們眼睛，因此138億光年遠的星系就是光通過138億年（光行時間）的傳輸來到我們眼前的，我們看到的就是星系138億年前的樣子（回溯時間），而不是這個星系現在的樣子。所以我們看到的任何天體都不是現在的天體，是光線發出時候的那個天體。1光年就是1年前的天體，10光年就是10年前的樣子，138億光年就是138億年前的樣子。

宇宙才有138億年的壽命，因此我們看到的所有星光距離都不可能大于138億光年。

宇宙微波背景輻射

這下明白了吧？可觀測宇宙有465億年半徑（共動距離），完全是一個理論數據。

通過對宇宙微波背景輻射的觀測越來越精密準確，對于宇宙年齡越來越精確；根據宇宙膨脹理論、哈勃定律、哈勃常數、退行速率、紅移量等等詳細測算，得出了目前可觀測宇宙范圍。

事實上科學家只是看到了138億光年宇宙微波背景余暉，并沒有看到138億年前的星系，因為那個時候很可能還沒有形成星系。

而恒星在宇宙尺度是很小的，太遠了就無法觀測。迄今為止觀測到90億光年的恒星，是通過宇宙大星系團形成的引力透鏡，放大很多倍才看到的。

科學界現在真正觀測到最遠的星系距離我們134億光年，說明這個星系是134億年前的樣子。

如果我們要真正看到它現在的樣子，它的共動距離已經320億光年，還要過186億年才能看到，但那個時候它的共動距離又更遠了，我們看到的還是過去的樣子。

根據宇宙膨脹的可觀測半徑，宇宙最遠處已經距離我們465億光年，那已經走遠的星系光線還要過300多億年才能傳到我們這里，那個時候宇宙范圍已經到了更遠的地方。

過了幾百億年，我們現在看到的星系還存不存在就很難說了，這是另外一個話題。

還有一個道理要說清楚，可觀測直徑只是一部分宇宙，宇宙還有兩個不可觀測范圍，就是過去視界和未來視界，這兩個視界到底有多大，現在誰也不知道，而且是我們永遠也觀測不到的。這個問題本作者過去有過解釋，這里就不多羅嗦了。