根據(jù)現(xiàn)代宇宙學(xué)，宇宙的時(shí)間和空間都是創(chuàng)生于138億年的奇點(diǎn)。138億年前過去了，宇宙的直徑膨脹為930億光年，膨脹速度為光速的3.37倍，這與相對(duì)論所說的光速最快不矛盾嗎？宇宙的半徑不應(yīng)該是“宇宙年齡×光速=138億光年”嗎？
事實(shí)上，無論是宇宙大爆炸理論，還是相對(duì)論，都是科學(xué)界廣為接受的理論，這兩者并不存在沖突。而且宇宙的直徑并非930億光年，也不是138億光年，而是至少達(dá)到24萬億光年。
930億光年只是可觀測(cè)宇宙的大小，地球位于這個(gè)范圍的中心。地心說早就被推翻，地球并不是整個(gè)宇宙的中心，因此，以地球?yàn)橹行牡目捎^測(cè)宇宙不會(huì)是整個(gè)宇宙的大小。
我們?cè)诘厍蛏现荒苡^測(cè)到半徑為465億光年的宇宙范圍，此即為可觀測(cè)宇宙。整個(gè)宇宙要比可觀測(cè)宇宙大得多，還有很大一部分宇宙是我們目前所無法觀測(cè)到的。
那么，為什么會(huì)有可觀測(cè)宇宙的概念？為什么可觀測(cè)宇宙和整個(gè)宇宙會(huì)那么大？
宇宙膨脹的本質(zhì)
首先，需要明白宇宙膨脹是怎么回事。在138億年前，創(chuàng)造宇宙的奇點(diǎn)并不是身處無盡空間中，然后在虛無的空間中不斷膨脹。事實(shí)上，奇點(diǎn)不在空間中，而是奇點(diǎn)創(chuàng)造出了空間，宇宙誕生前并沒有空間。宇宙不是膨脹到空間中，其實(shí)是宇宙本身在不斷創(chuàng)造出空間，空間是無中生有的。
隨著時(shí)間的推移，空間自身結(jié)構(gòu)不斷擴(kuò)張，空間中的物質(zhì)就會(huì)被互相分開。這就好比在一個(gè)氣球表面上有很多螞蟻，當(dāng)氣球膨脹時(shí)，即便螞蟻不在氣球上走動(dòng)，它們之間也會(huì)被互相分開。最初距離越遠(yuǎn)的螞蟻，它們互相遠(yuǎn)離的速度越快，甚至可以超光速。
如果空間中的物體相距足夠遠(yuǎn)，它們之間的空間快速擴(kuò)張，可以使它們互相遠(yuǎn)離的速度超過光速。然而，物體本身相對(duì)于背景空間的運(yùn)動(dòng)速度并不會(huì)超光速，相對(duì)論所說的光速最快指的是這種局域速度?？臻g膨脹速度可以任意快，與相對(duì)論中的局域速度概念是兩碼事。
可觀測(cè)宇宙
宇宙一開始沒有自由運(yùn)動(dòng)的光子，因?yàn)樵缙谟钪婷芏葮O高，光子與帶電粒子互相耦合。直到宇宙形成大約38萬年后，宇宙的直徑膨脹到1億光年，物質(zhì)密度變得足夠低，光子才能在宇宙中自由傳播。
這些光子至今還在整個(gè)宇宙中傳播，我們?cè)诘厍蛏峡梢越邮盏剿鼈?。只是因?yàn)榻?jīng)過漫長的空間膨脹，當(dāng)年的光子已經(jīng)衰減為微波——宇宙微波背景輻射。只要能夠精確測(cè)量出宇宙中最古老光子的時(shí)間，也就能知道宇宙的確切年齡。
無論我們沿著何方望向宇宙的盡頭，最終只能看到宇宙微波背景輻射。隨著空間膨脹，當(dāng)年那些輻射出這些光子的物質(zhì)已經(jīng)退行到距離地球465億光年的地方，這就是可觀測(cè)宇宙的盡頭。
不可觀測(cè)宇宙
在宇宙變得透光之時(shí)，那些發(fā)出第一批光子的物質(zhì)距離地球誕生前所在位置約為4200萬光年，而當(dāng)時(shí)整個(gè)宇宙的直徑可達(dá)1億光年。由于光速有限，時(shí)間有限，宇宙中還有很大一部分的光子還沒來得及到達(dá)地球，這些地方就成了不可觀測(cè)宇宙。
隨著時(shí)間的推移，不可觀測(cè)宇宙中的一些光子將有足夠的時(shí)間來到地球上，所以我們的可觀測(cè)宇宙大小還會(huì)變得越來越大。據(jù)估計(jì)，未來的可觀測(cè)宇宙直徑最大將會(huì)擴(kuò)大為1230億光年。
然而，天文學(xué)家在上個(gè)世紀(jì)末發(fā)現(xiàn)，宇宙膨脹速度正在加快，這意味著宇宙中會(huì)有越來越多的地方最終會(huì)以超光速遠(yuǎn)離我們，那里發(fā)出的光無論過多長時(shí)間都不會(huì)到達(dá)地球，所以可觀測(cè)宇宙的大小最終會(huì)變得越來越小。經(jīng)過漫長的時(shí)間之后，但本星系群的星系合并成一個(gè)星系時(shí)，我們將再也無法觀測(cè)到河外星系。
目前，整個(gè)宇宙的大小估計(jì)為24萬億光年，這是空間經(jīng)過138億年膨脹的結(jié)果，宇宙整體的膨脹速度可達(dá)光速的870倍。不過，這個(gè)膨脹速度其實(shí)要遠(yuǎn)遠(yuǎn)慢于宇宙最初時(shí)刻的空間暴脹速度。
宇宙的未來
宇宙在誕生僅10^-35秒時(shí)經(jīng)歷了一次空間暴脹，宇宙大小呈指數(shù)式地?cái)U(kuò)張。如果宇宙的大小在暴脹之前猶如一個(gè)乒乓球，那么，在經(jīng)過10^-33秒的空間暴脹之后，宇宙的半徑將會(huì)擴(kuò)大為2.1億光年。
從目前的情況來看，宇宙被暗能量所主宰，其占比可達(dá)宇宙質(zhì)能總量的68%。這種空間的固有能量會(huì)起到排斥引力的作用，它們正在推動(dòng)空間加速膨脹。在暗能量的驅(qū)使下，整個(gè)宇宙還會(huì)快速擴(kuò)張。如果宇宙沒有足夠的引力來對(duì)抗暗能量，整個(gè)宇宙將會(huì)無限膨脹下去。
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