宇宙歷史僅138億年,但直徑卻有930億光年,為何會超光速?

隨著科技的進步,人類已經知道了地球的大小,透過運用現代技術進行測量,人類發現地球的直徑為1。2萬公里,周長為4萬公里,地球表面積為5。1億平方公里,其中陸地面積為1。5億平方公里,佔比為21%,海洋麵積3。6億平方公里,佔比為79%;人類不僅測得地球的大小,還知道了太陽系的大小為2光年(包括奧爾特星雲)、銀河系的直徑為10萬光年,在銀河系記憶體在至少1000億顆恆星,如今人類已經知道地球、太陽系、銀河系的大小,但是卻無法測得宇宙的實際大小,因為宇宙實在太大了,甚至覺得宇宙幾乎是無限大的。

宇宙歷史僅138億年,但直徑卻有930億光年,為何會超光速?

銀河系直徑為10萬光年

儘管人類無法測得宇宙的實際大小,但是依然給出了一個可觀測宇宙大小,所謂可觀測宇宙是人類利用太空望遠鏡觀測到最遠恆星發出的光的距離為半徑計算出的宇宙區域,根據計算結果,人類發現可觀測的宇宙半徑為465億光年,直徑為930億光年,很多網友看到這個結果後感到不解,宇宙不是誕生在138億年之前嗎,宇宙存在的時間只有138億年,按理說恆星發出的光(以光速飛行)小於或等於138億光年,可是科學家卻測得可觀測宇宙半徑為465億光年,比宇宙年齡還要大2倍多,這是不是相矛盾呢?

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宇宙分為不可觀測部分和可觀測部分

其實這並不矛盾,我們知道宇宙誕生於138億年前的一次大爆炸,從大爆炸開始宇宙就在不斷地膨脹,即使到今天宇宙還在持續地膨脹,而且以超光速進行膨脹,既然宇宙在膨脹,那麼恆星飛行的距離要比宇宙靜止時的距離要長很多,如果宇宙爆炸之後就靜止了,那麼理論上恆星全部集中分佈在一個以138億光年為半徑的宇宙空間裡,可是由於宇宙在以超光速膨脹,恆星飛行的距離遠遠超過138億光年,如何理解這裡面的意思呢?

宇宙歷史僅138億年,但直徑卻有930億光年,為何會超光速?

宇宙膨脹示意圖,星球被膨脹推動力推的很遠

就好比你站在一個執行的扶梯中,如果扶梯是停止的那麼你行走10步的真實距離就是10米(按照一步1米計算),但是如果扶梯是運轉的呢?那麼你在扶梯上行走10步的距離總和=行走10步距離+扶梯帶你走的距離,你行走10米花費了10秒鐘,扶梯1秒鐘帶你行走1米,那你行走的實際距離就是20米了,宇宙中的恆星也是同樣道理,宇宙膨脹讓恆星被推行了很長一段距離,這段距離再加上恆星實際飛行的距離,就是恆星所飛行的實際總距離,既然是這種情況,那麼人類觀測到恆星的實際距離比理論上138億光年的距離大是一個正常的結果。

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宇宙膨脹示意圖,星球被膨脹推動力推的很遠

根據科學家觀測,恆星最遠的光發出的地方已經遠達465億光年,按宇宙靜止角度去分析的話,這裡應該是宇宙138億光年,可實際情況是465億光年,比宇宙靜止的138億光年的極限值多出了327億光年,即使這部分距離也比宇宙年齡要大,這說明什麼?說明兩個問題,一個是宇宙存在膨脹才可能存在這一部分多出的距離,不然恆星光發出的極限距離只有138億光年;另一個就是宇宙在以超光速膨脹,也只有以超光速膨脹,多出的一部分(327億光年)的距離才比理論上的138億光年要大,當然在465億光年發出光的那顆恆星已經不在那裡了,因為宇宙無時無刻在膨脹,所以這顆恆星與地球的距離比465億光年的距離要大得多,它可能已經飛入了不可觀測的宇宙裡面。

宇宙歷史僅138億年,但直徑卻有930億光年,為何會超光速?

宇宙在以超光速膨脹

可觀測宇宙半徑都有465億光年了,那麼如果再加上不可觀測部分的宇宙,宇宙實際大小有多大呢?科學家用現有的理論知識計算出不同的結果,有人得出整個宇宙大小(包括可觀測和不可觀測部分)為2600億光年,有的科學家卻計算出不可觀測宇宙部分的直徑高達23萬億光年,遠遠超過人們的想象,這個結果對於人類來說幾乎算是無限大了,但是不管是哪個答案,人類都無法進行實際驗證,因為人類目前的技術還相對洛歐,因此宇宙實際大小這個宇宙終極謎團還需要很長時間才能解開。

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