已知宇宙有多大啊？

发布网友 发布时间：2022-04-22 06:20

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热心网友 时间：2022-06-18 20:55

可观测的宇宙有多大，这是一般不熟悉广义相对论宇宙学的人经常喜欢问的问题，也是难以用普通常识可以解答的问题。不少人以为，以宇宙年龄（约138亿年）乘以光速得出“宇宙半径”为138亿光年，宇宙直径就是276亿光年，这是完全不对的。广义相对论宇宙学的基本前提是宇宙学原理：宇宙在空间上（大尺度范围）是均匀和各向同性的，宇宙没有特殊的中心，这是被观测事实证明了的。宇宙开始的“大爆炸”不是书刊图示那样如同日常所见的从*爆炸点向绝对空间四面八方飞出碎屑，而是相对论空间多处都同样膨胀。所谓“宇宙半径”，更确切地说是“尺度因子”，观测证明它是随时间而变大的。比如说，在大爆炸后某时刻同时形成的两颗星距离是1光年，那么，随着宇宙膨胀，在随后的时间，它们的距离就越来越大。好比气球表面的两个画点，随着气球的不断膨胀，它们的距离就越来越大。

观测到最远天体的距离问题

我们都有这样的体验，随着汽车的远去，汽车尾灯看起来越来越暗，到很远就看不清了。与此类似，同样的天体，离我们近的看上去很亮，离我们远的就暗得多，更远的就看不见了。人们研制了威力越来越强的望远镜，观测到更远的发光天体，不断更新纪录，从而认识到的宇宙范围越来越大，新的发现纷至沓来，美妙有趣的宇宙令人惊叹。

怎么测定遥远天体的距离呢？科学家从观测事实和理论研究，发现一些很有效的方法。一种是所谓“标准烛光法”。例如，同类超新星都有相似的发光光度，而作为“标准烛光”，根据观测的亮度与距离平方成反比的规律，加上合理地改正星际物质减光等，就可以得到其距离。例如，在NGC 1260 星系观测到超新星SN2006GY 的距离为2.68 亿光年，在NGC 2770 星系观测到SN 2008D 的距离为8 800 万光年，M101 星系的SN2011fe的距离为2 100万光年。

另一种重要方法是利用哈勃定律，由红移量测定距离。例如，2006 年，观测到红移量为6.96 的星系，根据红移和宇宙模型，可算得该星系现在距离我们约288 亿光年；2008 年，观测到红移量为6.7 的伽马射线暴，现在距离我们280多亿光年；2009年，观测到红移量为8.2的伽马射线暴GRB 090423，现在距离我们290多亿光年。很多人会问，比如说，最后那个伽马射线暴的光是经过290 多亿年才到达地球吗？这个时间都超过宇宙年龄了，不合理呀！其实，我们观测遥远天体所见到的是它很久前的过去情况，按照相对论宇宙学模型计算，该伽马射线暴发生于大爆炸之后的6.3亿年，发出的光传播到地球用的时间是131亿年，那时它距离地球（还未形成）很近，而现在经过130多亿年的宇宙膨胀而远离到距离我们290多亿光年了。同样，依据相对论宇宙模型，观测到的这些遥远天体的光都是大爆炸后不太久时发出来的，传播到我们的时间都是小于宇宙年龄的，它们都随着宇宙膨胀而现在距离我们200多亿光年了。按照现代宇宙学模型，红移量越大的天体越是接近宇宙早期产生的，相应于宇宙年龄138亿年，最远天体的距离就近于极限450多亿光年，考虑相反方向的极远天体，也可以不恰当地说，现在的宇宙最大尺度为900 多亿光年。随着宇宙的空间继续膨胀，宇宙最大尺度也会变大。

关于我们的宇宙之外

按照相对论，我们的宇宙是有界无边、无中心的，三维空间和一维时间与物质和能量密切联系在一起。按照我们习惯的思维，这是很难理解的。可用二维的有界无边球面作比喻。随着宇宙的空间膨胀，球面变大了，代表天体的球面各地之间的距离就远了。而且，观测事实也是相当有局限的。虽然思维尽可以开放一些，但观测事实总是认识的依据与检验。现在已知，光速是信息的最快传递速度，我们还无法观测到我们的宇宙之外，也不确切地知道大爆炸之前怎样。现在有些人认为，我们的宇宙之外还有很多其他宇宙，虽然现在与我们的宇宙没有信息联系，我们观测不到它们，但这些宇宙都好比泡泡，当它们演化过程中接触到我们的宇宙泡，就会改变演化进程。当然，见仁见智，究竟如何，还有待科学家们进一步观测研究和不断探索。

热心网友 时间：2022-06-18 20:55

最新的研究认为宇宙的直径为1560亿光年，甚至更大。追问嗯

嗯嗯

热心网友 时间：2022-06-18 20:56

首先确认，宇宙其实理论上是没有边界的。具体到你说的问题，也是不同的专家有不同的说法。个人感觉应该是无穷大。

热心网友 时间：2022-06-18 20:56

直径至少920亿光年以上，其实这个数据已经超出了平常人们的尺寸想象，它不像日常生活中的厘米、米、公里可以在脑海里有个概念。宇宙的大小是目前无法准确测定的，宇宙之外又是什么？这些问题还是留给未来的人们吧