宇宙的壽命是138.2億年,可是宇宙的直徑是920億光年。這樣是矛盾嗎?

霜漫北城


答:這並不矛盾,原因是宇宙從誕生到現在,一直處於動態膨脹當中;在光速不變的前提下,宇宙膨脹將會導致光線要走更遠的距離才能抵達觀測者。


根據宇宙大爆炸的演化模型,我們宇宙誕生於138億年前的一次暴漲,宇宙從一個半徑無窮小的點膨脹為如今的宇宙,由於光速不變,於是以任何一個點為中心,較遠距離上發出的光線將沒有足夠時間到達地球,於是才有了可觀測宇宙的概念。

可觀測宇宙:指以觀察者為中心的球體空間內,所有物體發出的光都有足夠時間到達觀測者,也稱作哈勃球體。

天文觀測表明,我們的可觀測宇宙半徑大約是460億光年,目前宇宙的膨脹速度大約為67.8(km/s)/Mpc,也就是在每相距百萬秒差距(約326萬光年)的距離上,因為宇宙膨脹導致的相互退行速度為67.8km/s,而且正在加速膨脹。

我們宇宙年齡是138億年,可觀測宇宙直徑為920億光年,這其實很好理解,假如宇宙從誕生起就是穩態的,那麼宇宙年齡138億年,對應的可觀測宇宙半徑就是138億光年,我們看到138億光年外的圖像,就是宇宙大爆炸之初的圖像。

宇宙一直處於膨脹當中,於是光線和地球間的空間一直在膨脹,由於光速是不變的,所以光線到達觀測者的時間,將大於穩態的時間,所以我們的可觀測宇宙半徑肯定會大於138億光年。

只要我們知道各個時期宇宙膨脹的速度,就能根據宇宙大爆炸模型理論,推測出可觀測宇宙的實際半徑。

於是平常我們說某個星系的距離也並不是實際距離,比如M87星系距離地球5500萬光年,指的是現階段我們觀測到從M87星系發出的光線,在空間中傳播了5500萬年的時間(相對於地球參考系),由於宇宙膨脹,此時此刻M87星系與地球的實際距離肯定是大於5500萬光年的,可能是2億年,甚至10億年。

如果我們宇宙一直膨脹下去,那麼較遠星系發出的光線,將永遠也無法到達地球,因為太遠距離上的退行速度將超過光速,就目前而言,與地球實際距離大於144億光年的星系,退行速度已經超過了光速。

現階段的可觀測宇宙中,只有大約5%的星系,此時此刻發出的光線才能在未來到達地球,而且隨著時間的推移,這個比例將會更小;如果熱寂學說正確,再經過數千億年後,可觀測宇宙中只剩下我們的本星系群。


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實際上呢,這個數據並沒有出錯。如果按經典物理學來看,你會發現,宇宙的年齡和它的膨脹速度是非常快速,即便膨脹的速度為光速,宇宙花費138億年,依然無法膨脹到今天的這個直徑,那麼就代表了一點,那就是宇宙的膨脹是超光速的。而相對論中提出的則是任何物質都沒有辦法達到光速,這個矛盾的問題該如何解決呢?

也就是說,如果今天的數據沒有錯的話,那麼宇宙的膨脹確實是超越光速的。知道物質沒有辦法達到光速。除了光子,因為光子的靜態質量為零,它以動態的光波運動,它的速度為光速!但是通過各種各樣的計算來看,宇宙確實是超越光速。如果物質沒有辦法超越光速,那麼只有另一種可能,那就是時空,時間和空間是為一體的,而在我們現有的宇宙中來看,時間夠空間還不屬於物質。

也就是說時空已經脫離了物質的範疇。如果時空不屬於物質,那麼即便它以超光速膨脹。也不違背愛因斯坦的相對論,而事實呢也確實如此。宇宙在大爆炸之後曾經有過一段急速的暴漲時期,而在這段暴漲時期之內,暴漲的速度超越了光速,而隨後宇宙開始減速並且進入冷卻階段,這樣才誕生了物質。

依靠目前的科學技術來看,我們還不知道今天的宇宙膨脹是否還會超越光速,因為距離我們越遠的天體,他的紅移值就會越來越大,代表宇宙的膨脹也就會越來越快。而我們所觀測到最遙遠的宇宙也僅僅只在131億光年。這相當於可觀測宇宙的三分之一,而在宇宙的邊緣膨脹的速度究竟有多快,我們不得而知。

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宇宙V空間


這並不矛盾,如果要理解這個問題必須知道兩個前提。

一,宇宙誕生之初的膨脹速度是遠遠大於光速的。

二,宇宙在誕生之後約30萬年才有光的。

根據一些觀測結果推測,在宇宙誕生的初期,非常短的一個時間內,經過一個暴漲時期,也就是宇宙的體積在瞬間膨脹到非常大的體積。這個速度如果以宏觀的角度來看的話,差不多相當於一個橘子大小的空間在眨眼之間膨脹到銀河系那樣大小。因此,這個膨脹速度是遠遠大於光速的,再說明一點,空間的膨脹速度是可以大於光速的,這與相對論並矛盾。

在這個暴漲發生之後,宇宙膨脹的速度開始減慢,但是初期的膨脹速度也是超過光速的。就這樣在30萬年的時間內,空間已經是非常大了,然而這之前,宇宙中是一直沒有光的。

在宇宙誕生的時候,4大基本力先後出現,隨後生成基本粒子,開始出現正反夸克。隨後是其他基本粒子,如質子、中子、介子等等。但是,由於但是宇宙的溫度是非常高的(這裡的溫度不是我們日常所說的溫度,而是指粒子活動程度),光子雖然出現了,但是與其他粒子處於耦合之中,是不能獨立出來的。直到30萬年後,宇宙溫度下降,光子脫耦後以獨立的形態存在,宇宙中才有了光。

也就是30萬年的時候,宇宙中才出現了光。但是這時的宇宙已經是非常大了,宇宙中一些物質團塊之間的距離也已經是非常遙遠了。

最後舉個例子吧。假設人一年步行100千米的距離,我們就管這個距離叫做1人年,那麼30年後,是不是人已經走了30人年的距離了呢?不一定,因為這個人在剛開始的3個月中,已經乘坐火車到了1萬千米以外的地方,然後才開始步行的,所以我們看到雖然只過去了30年的時間,但那個人的距離卻遠遠大於30人年。


寒蕭99


我認為有這樣幾個可能:

可能一,知道宇宙的壽命是138億年,知道宇宙的直徑是920億光年,這兩個數字應該是約數,有可能實際情況比這兩個數字還大(或許還小),但現在的認知是宇宙大爆炸後,宇宙的膨脹速度應該是光速的∞倍(人類已知光的傳播速度是30萬km/秒,而人類不知道的是宇宙的膨脹速度),所以人類無法把宇宙大小與宇宙的年齡進行對立統一。

可能二:人類是在地球上進行宇宙探索的,而地球所在的太陽系、銀河系、乃至本星系團未必是身處於宇宙中心,也許在宇宙的某一邊緣,於是,我們看到的光影宇宙深處是無限深,因為我們看不到另一面的光影宇宙(另一面不發光),因此我們就疑惑,為什麼宇宙的年齡才138億年而宇宙的直徑就有920億光年,這是人類的錯覺,而不是真實宇宙大小。

可能三,人類對宇宙的認知是三維立體宇宙,但實際上不一定,因為人類生活在三維空間裡(這個所謂的三維空間其實也是人類自己的定義),而且,人類看到的宇宙是光影宇宙,所以,當人類把一切看到的都圈定在人類自己對已知世界的三維空間裡的時候,就無法解釋一些宇宙現象,比如:暗物質、反物質、黑洞,比如:宇宙的年齡與宇宙的大小(因為用光年去測量宇宙的大小,未必是真實的),這些人類自己對宇宙現象的定義的基調是否真實,還有待人類拓展自己視野,就好像幾千年前,人類對地球上的自然現象還不懂,所以把它賦予神的意志一樣,我們對宇宙的認知也是在不斷更新的。

我也是侃侃而談,因為問題本身就沒有定論。


澤中朽木


在宇宙大爆炸的一瞬間,質子們遠離奇點的速度遠遠大於光速,僅僅在大爆炸之後的那一秒鐘裡,宇宙就可能膨脹到現今宇宙幾乎一半的大小了。那個瞬間的光速也是遠遠大於現在的光速的,在宇宙大爆炸十多分鐘後,大量現今的物質生成,現在物理學的一切力生成。受萬有引力等力的影響,質子開始減速……而後各力逐漸平衡,光子以現在的光速按“慣性”持續運動



西瓜愛上橙子


宇宙大爆炸本身就是一種猜測,它的前提是必須有暗能量的作用,現在暗能量在那?如果宇宙是誕生在137億年前,我們現在的可視宇宙的半徑為465光年,那作為宇宙最外層的背景輻射也應該在465億光年以外,並以超光速膨脹,那樣我們還能觀測到宇宙背景輻射嗎?



上善若水吳大河


如果誰能清楚的預測了宇宙的壽命還有138.2億光年,又能知道宇宙的直徑有920億光年都是正確無誤的,那麼他就是一個天下預測一切事情所有過去和未來的高級無比的高手,則對於人類的每一個人的壽命所產生的過去和未來的奧妙生活,所預測得到的一切信息就是了如指掌而驚人的了。如果誰真的是有這樣高級的驚人本事,若在街頭港尾幫助別人算命,或預測每一個公司到那一段時間所做的一切生意,所有有成敗的信息都能瞭如指掌,那麼這位蓋世無雙的預測高手,一下子的很多錢財就會馬上滾滾的進入了自己的家門而風光無限的了!


九洲靈能


你的問題可能不存在;

因為目前所知的數字都是主觀的,你千萬別把它當成真理。

椐生所知,宇宙不存在直徑半彳亻說詞。

宇宙是個全空間,沒有起點,也沒有邊緣;或不存在奇點!

多說一句:

所謂奇點,是謊言家無法自然其說而炮製出來的,以更多的謊言掩蓋之前的謊言罷了。


荷村公


宇宙無限大――何來“直徑”?

物質是永恆的存在(有物質就宇宙)――何來“壽命”?

其實,在題主提問中(小字部分),就已經反駁了這些謬論――“假設地球是中心”――那麼,現在人類看到的星體“宇宙邊緣處的”――是不是已經不存在了呢?


言為心聲124271091


你說宇宙的壽命是138.2億年。那麼明天宇宙就S了嗎!?


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