可观测宇宙 宇宙只有138亿岁 为什么可观测宇宙直径 却有930亿光年

古书中宇宙这个词的意思是“从古至今的时间和空的集合”，现代科学中的宇宙一般都是这个意思

哈勃不仅发现了河外星系，还测量了它们的光谱数据。在光谱数据中发现，除了仙女座星系的蓝移外，其他星系的光谱都在向红端移动，这意味着仙女座星系离银河系很近，而其他星系离它很远。

由于可见光也是电磁波，它和声波一样遵循多普勒效应。根据多普勒效应，当光源离观察者较远时，观察者接收到的光源的谱线会向红端移动，而如果光源离观察者较近，则谱线会向蓝端移动。

那么是什么导致大多数星系远离地球呢？

当时的主流宇宙论无法给出答案，因为当时的主流理论认为宇宙是静止的，甚至爱因斯坦在早期广义相对论的引力场方程中加入了“宇宙常数”这个术语，以保证宇宙的稳定性。真正的答案是当时不被重视的“大爆炸理论”

根据大爆炸理论，我们的宇宙是在大爆炸中诞生的，所以宇宙时间空绝不是静止的，而应该是膨胀的，这也是哈勃发现星系离地球很远的原因。至于仙女座星系为什么离地球很近，大爆炸理论给出的答案是“仙女座星系离地球太近，宇宙的膨胀力比不上这百万光年尺度内两个星系互相施加的引力。

对于宇宙学家来说，宇宙的超光速膨胀无疑是最具颠覆性的科学发现，但对于天文学家来说，宇宙的膨胀并不是一件好事

因为早在19世纪，物理学家麦克斯韦就证明了可见光属于电磁波，而电磁波的速度等于真空光速。20世纪初，爱因斯坦的狭义相对论提出“光速不变，不可超越”

“光速不可超越”，意思是光速是宇宙中信息传递速度的上限。因此，无论距离远近，河外星系发出的光只能以每秒30万公里的速度在数百万光年和数亿光年的宇宙中飞行。

“哈勃体积”诞生于光速不变和宇宙膨胀超过光速之间的“矛盾”

根据最新的哈勃常数67.8km/s/Mpc计算，空之间的距离每增加326万光年，空之间的膨胀速度将增加67.8km/s天文学家计算出“超过465亿光年的星系倒退速度超过光速”

这个事实意味着465亿光年外的星系发出的光还没有到达地球。因此，哈勃体积是一个“以地球为中心半径为465亿光年的球体空”。这个空空间外的光还没有来得及飞向地球，所以天文学家目前只能研究哈勃体积。

因此，今天天文学的主要矛盾是光速不可打破的限制和超越光速的宇宙同样不可打破的膨胀之间的矛盾。

那么哈勃体积之外是什么呢？

现代宇宙学认为，在哈勃体积之外存在一个由大质量星系组成的“未被观测到的宇宙”，其中星系的分布、组成和密度与哈勃体积中的星系没有太大区别，因为大爆炸理论的基石之一是“各向同性原理”，这一点在哈勃望远镜的多张张深场照片中也得到了证实。

根据膨胀理论，“整个宇宙”的大小从哈勃体积的250倍到数百亿倍不等，所以看这些数据毫无意义。

事实上，就像物理学定律在黑洞奇点和大爆炸奇点失去意义一样，哈勃体积之外的东西对于当前的天文圈和人类文明来说都是没有意义的，因为我们永远无法主动改变哈勃体积之外的东西。

值得一提的是，每一个智慧文明的哈勃体积其实都不一样。如果有一个智能文明，距离地球465亿光年，那么他们的哈勃体积就是一个半径在空之间的465亿光年的球体，而地球就在这个空的边缘。

虽然目前的宇宙微波背景辐射图表明我们的宇宙是“非常平坦”的，但一些宇宙学家认为目前的微波背景辐射图只是哈勃体积中的辐射图，所以它的平坦并不意味着“整个宇宙”是非常平坦的，四维封闭的超球面和鞍面仍然是可能的宇宙形状。

摘要

不管哈勃体积有没有意义，观察宇宙都是没有意义的。对于目前太空飞行速度不到光速千分之一的人类文明来说，其实没有什么“实际意义”。在可预见的未来，人类文明仍将长期处于太阳系时代，