宇宙年龄只有138亿年,为什么可观测宇宙的半径却长达465亿光年?( 二 )


在经历了暴涨期之后 , 宇宙就一直处于膨胀状态 。 在近距离的尺度上看 , 宇宙膨胀的速度很慢 , 比如在1光年的地方 , 膨胀速度可能只有2.5厘米每秒 , 简直比乌龟还慢 。

但是在远距离尺度上 , 多个距离单位的膨胀叠加在一起就非常惊人了 , 这种膨胀速度能够轻松超过光速 。 我们可以把宇宙膨胀想象成橡皮筋的拉伸 , 假设在1秒钟之内 , 一条1米长的橡皮筋我们只能拉伸到1.2米 。 那么换成一条1亿米长的橡皮筋呢?1亿个1米叠加在一起 , 这条橡皮筋在1秒钟之内增加的拉伸长度是2000万米 。

从哈勃常数来看 , 目前宇宙整体上的膨胀速度大概是光速的3倍还多 。 因此 , 整个宇宙从138亿年前膨胀到现在 , 可观测半径已经达到了465亿光年 , 转换成直径为930亿光年 , 这跟宇宙138亿年的年龄是不矛盾的 。
在天文学中 , 除了可观测宇宙这一概念之外 , 还有一个不可观测宇宙的概念 。 所谓不可观测宇宙 , 就是人类永远也观测不到的宇宙 。

不可观测宇宙分为两段 , 一段是大爆炸发生后的38万年以内 , 这段时期宇宙处于超高温、超高压、超高密度的状态 , 光子无法脱耦 , 被称为至暗时期 。 至暗时期的宇宙没有一丝光亮 , 人类无法观测到 , 这段宇宙又被称为过去视界 。
另一段是位于可观测宇宙边缘地带的未来视界 。 在这段宇宙中 , 星系远离的速度超过光速的若干倍 , 那里的星光信息永远也传递不到我们这里来 , 因此我们也无法观测到 。

推荐阅读