宇宙年龄只有138亿岁，范围却有上千亿光年，这里面有矛盾吗？-

这是很多人的疑问：宇宙年龄才有138亿岁，但范围却有上千亿光年，怎么长得这么快，不是任何物质运动都不能超过光速吗，这岂不很矛盾？

如果我告诉你，宇宙直径远远不止上千亿光年，你信吗？

所谓宇宙直径约930亿光年，半径约465亿光年，这只是宇宙的“可观测”直径或半径，就是根据人类视力与光速的某种关系，未来可能能够观测到的宇宙极限。而真正的宇宙远远不止这么大，到底有多大，科学界目前无法定论。

这是因为科学界无法知道过去的138亿年，宇宙从诞生到现在，到底膨胀速度有多快。现在的观测只知道哈勃常数约68~84km/s·Mpc之间，也就是在距离我们百万秒差距（约326万光年）的地方，宇宙膨胀速度（星系远离我们的速度）在68~84km之间，如果平均算一下也就是约76km/s·Mpc。

这是一个什么概念呢？就是经过天文学家们的观测，宇宙膨胀是各向同性，并且速度与距离成正比例关系的，也就是人类无论从哪个方向看，星系都正在离我们远去，而且是越远速度越快，速度与距离成正比例线性关系。

哈勃定律

根据长期天文观测结果，天文学家埃德温·哈勃在上世纪初叶创立了哈勃定律，简单表述为：V= H*D。这里的V表示星系的视向速度，H表示哈勃常数，D为星系距离。根据这个定律，将哈勃常数代入，我们可以得出在可观测宇宙最远处（约465亿光年，14264Mpc），星系离开我们的速度达到光速的3.6倍多。

因此，可以认为现在可观测宇宙膨胀速度至少是光速的三倍多。但这种膨胀是指大尺度叠加的膨胀，距离越近膨胀速度就越慢。实际就是所有星系都相互离开，这样距离我们越远的星系叠加起来速度就越快。

这只是现在的膨胀速度，如果以这个速度往回推算，就可以得出宇宙是从哪一个时刻开始爆炸的，这就是宇宙寿命的由来。因此哈勃常数测得越准确，宇宙年龄就越准确；哈勃常数越大，宇宙年龄就越短；反之就越大。

宇宙暴涨

宇宙膨胀速度预测只能是大概的，因为人们完全不知道在这100多亿年中，宇宙是不是一直这样膨胀着。科学界认为，宇宙大爆炸刚开始时，宇宙曾经发生过暴涨，这个暴涨速度大过光速不知多少倍。现代宇宙标准模型具体描述为，在宇宙大爆炸开始的10^-35秒时，发生过时间只有10^-33秒的暴涨，这短短的一瞬，宇宙经历了100次加速，也就是2^100次加速，宇宙从原来尺度增长了10^30倍。

这个“原来的尺度”有多大？如果宇宙暴涨前的尺度只有一个原子大小，也就是10^-10m，那么这一瞬间就突然膨胀到了约10万光年直径。这比光速快多少倍，简单计算至少快30万亿亿亿亿亿倍。

宇宙由于存在38万年的过去视界，和可观测宇宙之外的未来视界，因此宇宙到底有多大，现在无法知道。何谓过去视界？就是在宇宙大爆炸开始的38万年间，温度密度太高，电磁波无法逸出，因此属于没有光的暗黑时期，人类无法观测到；而可观测宇宙之外，由于星系离开速度太快，那里的光线永远无法到达我们的视界里，也永远无法了解到。

引力波的发现，理论上对我们了解过去视界提供了另一个途径。因为过去视界虽然没有光，但引力波可以传出来，就像利用地震波测量地质结构，引力波也可以测出大爆炸那一刻一直到38万年这段黑暗时期的历史；但未来视界光无法传回来，引力波自然也无法传过来，因此是永远无法了解的。

不受光速极限限制的宇宙现象

爱因斯坦相对论的立论基础就是光速极限和光速不变，也就是说宇宙中物质运动最快速度就是光速，任何有静止质量的物体都无法达到光速。但由此有人认为宇宙中最快的速度就是光速，其实这是个认识误区。

所谓物质运动不能超过光速，是指有静止质量的物体。只有静止质量为零的物质，才有可能达到光速。除了光子、假想的引力子等为数极少的几种媒介子静止质量为零，宇宙中静止质量为零的物质极少。

而宇宙中超越光速的现象还是存在的，只不过这些不属于物质运动，如量子纠缠、曲速航行、虫洞穿越等。量子纠缠是物质的基本属性，只发生在量子系统的现象，没有传递信息和能量；时空折叠或虫洞穿越都不是物体本身移动超过光速，而是通过缩短时空距离或抄近道，减少了到达目的地时间而已。就像火车穿越隧道，就缩短了围绕着山转的距离，这样到达目的地的时间就用得更短了，而不是火车速度加快了。

宇宙膨胀也不是物质运动，不受光速极限限制。

宇宙膨胀是时空本身的膨胀，时空是没有质量的，也不是物质，也不传递信息。而且时空膨胀是叠加起来才很快的膨胀，在我们附近根本感觉不到这种膨胀。我过去多次比喻过，就像围绕着我们周围插竹竿，每根竹竿间隔1米，最远的第100根距离我们就是100米，现在每根竹竿都扩大距离1米，这样距离我们最近的就是2米，而最远的那根瞬间就距离了200米。近处看移动很慢，远看离开我们才很快，而且越远离开得越快。

宇宙通过暴涨和加速膨胀，经历了130多亿年，就膨胀到现在可观测宇宙半径为465亿光年了。这就是宇宙膨胀的奥秘。

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