文章转载自微信公众号天文在线,原作者零度星系,原标题《
宇宙到底有多大,可能不只是你想象的那么大! 》

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我想您问的是不是体积?要知道体积,那么必须得知道一个半径或直径。整个宇宙的大小可能为无限大,但目前未有定论。不过有个值是可以确定的,那就是人类目前可观测到以地球为中心的直径大约为930亿光年的宇宙范围。

这一问题会涉及到可观测宇宙、观测宇宙学、宇宙的年龄和空间度量扩张几个知识。


威尔金森微波各向异性探测器所拍摄的宇宙背景辐射影像,图:NASA / WMAP Science Team

可观测宇宙

可观测的宇宙是宇宙的一个球形区域,包括目前从地球上观测到的所有物质,因为自宇宙膨胀开始以来,来自这些物体的电磁辐射就有机会到达地球。在可观测宇宙中至少有2万亿个星系。假设宇宙是各向同性的,那么到可观测宇宙边缘的距离在每个方向上都是大致相同的。也就是说,可观测宇宙具有以观察者为中心的球形体积(球)。宇宙中的每一个位置都有它自己的可观测宇宙,它可能与地球上的宇宙重叠也可能不重叠。

从这个意义上说,可观测这个词并不指现代技术检测来自物体的光或其他信息的能力,或者说检测是否有任何东西存在。它指的是光速本身所产生的物理极限。因为没有任何物质传播得比光快,所以在宇宙年龄范围内(2015年数据估计为137.99±0.21亿年),任何比光传播得远的物体都不能被探测到,因为它们还没有到达我们探测器。有时,天体物理学家区分可见的宇宙和可观测的宇宙时,可见的宇宙只包括自重组(复合)以来发射的信号,可观测的宇宙包括自宇宙膨胀开始以来的信号(传统物理宇宙学中的大爆炸,现代宇宙学中暴胀时期的终结)。

根据计算,当前的同移距离-适当距离,自发光以来宇宙已经膨胀到可以发射宇宙微波背景辐射(CMBR)的粒子,即可见宇宙的半径大约为140亿秒差距(约457亿光年),而到可观测宇宙边缘的来回距离大约是143亿秒差距(约466亿光年),比可见宇宙的半径大了约2%。因此,可观测宇宙的半径估计约为465亿光年,其直径约为285亿秒差距(930亿光年,