宇宙年齡只有140多億年,寬度卻有920億光年,這不是一個明顯的悖論嗎?

吳謀


宇宙的年齡是如何測定的,宇宙的寬度又是如何測定的,測量宇宙寬度需要至少920億年,那是誰測出來的,另外,時間是怎麼產生的,光又是怎麼產生的,宇宙大爆炸是時間和光的起點,那大爆炸之前有時間存在嗎,有光存在嗎,那大爆炸之前宇宙又是什麼樣子的,他為什麼要爆炸,不炸不行嗎。

以現在的科技,不可能測出宇宙的直徑,因為現在的速度理論極限是光速,宇宙大爆炸的速度也是光速,因為大爆炸產生了光,也就產生了時間原點,你以現在的時間去追時間原點你是追不上的,也就是說你用現在的光去追尋宇宙大爆炸是產生的第一束光你是不可能追的上的,你追不上,你就不可能測出宇宙的直徑,因為,到目前為止,大爆炸一直在進行,宇宙還在膨脹,這就是時間存在的本質。

但是,如果考慮到引力的情況下,則有可能是成立的,因為在黑洞巨大的引力情況下,光變得不可逃逸,會被黑洞吞噬,那是不是說,在遠離宇宙引力的核心,在引力變小的情況下,是不是光的逃逸速度會超過目前的理論數據,那如果超過現在的光速,那以理論光速計算,結果肯定就會超出理論數據,那920億光年至少在模型上就有可能是成立的。


用戶7071058518777


光速是個極限,任何速度超不過。按照宇宙大爆炸學說,宇宙是一個奇點爆炸產生,宇宙物質的擴散速度應該不超過光速。所以,如果宇宙年齡140億年,那麼按光速擴散的宇宙邊界不應超過140億光年。


走過童年的河


這並不是悖論,而是宇宙膨脹的結果。

首先按照大爆炸宇宙模型,我們宇宙的年齡大約為138億年,並不是題目所說的140多億(這個數據是很久前的了,已經過時),其次所謂的920億光年的寬度,指的是可觀測宇宙的直徑,這是一個球狀宇宙,以地球為中心,畢竟從名稱也可以看出,是以觀測為前提的。

我們知道宇宙膨脹已經成為了一個可觀測的事實,正是如此,才導致了宇宙年齡138億歲,而可觀測的半徑達到了460億光年(即920億光年直徑)。

在宇宙誕生初期,大約38萬年左右,第一批能夠自由傳播的光子出來了,也就是咱們現在所說的宇宙背景輻射,按照道理說,因為宇宙年齡不過138億歲,因此這些光子走過的距離也應當是對應的光年,但因為宇宙膨脹的關係,當初的光源也在跟著空間移動。

可以想象這幅畫面,光子在往前跑,而光源卻因為宇宙膨脹在往後退,於是當138億年過去了,光子被地球人接收,而當初的光源現在卻距離地球約460億光年。

那麼可觀測宇宙之外又是什麼呢?很簡單,還是宇宙,不過我們並不能觀測到。但按照宇宙學原理來說,可觀測宇宙實際上有無數個,宇宙空間任意一點都可以作為可觀測宇宙的中心,並且看到的宇宙在大尺度上是相同的。

綜上所述,宇宙年齡138億歲,而可觀測宇宙的直徑卻有920億光年,並非悖論,而正是由於宇宙膨脹導致的。

期待您的點評和關注哦!


賽先生科普


年是時間,光年是距離,別以為只有你懂。但宇宙是從原點爆炸擴張,時間上最多擴張140億年。此時,在光速為最快的情況下,宇宙的邊界距離為280億光年。故,題主提出疑問…何來的920億光年距離?

諷刺說題主的人,請好好審題!


玉林麼麼茶


首先,光速是宇宙中最快的速度這句話是正確的,至少是當代科學界的共識,有人總說你怎麼知道沒有比光更快的速度,這是抬槓,每一項科學結論只要在理論上成立,實驗上證實,就可以作為科學研究的依據,併成為大家探討問題的基礎和前提,否則,只會陷入桃谷六仙般的夾纏不清當中。

其次,光速是最快的速度不假,但不是最快的現象,這兩個概念一定要搞清楚。舉個很簡單的例子,陽光照射到冥王星需要4-6個小時(按軌道位置不同),但我的念頭只要一閃就到了。這就需要區分,這個算不算速度,答案是不算,因為你不能傳遞任何信息。能否傳遞信息,是區別速度和現象的重要依據。

最後,光速最快不假,宇宙的寬度大於140億光年也不假,因為一種是速度,一種是現象。哈勃太空望遠鏡觀測到,宇宙正處於膨脹狀態,且距離我們越遠的星系,其退行的速度越大,而只要距離我們超過4300萬秒差距的星系,離開我們的速度就已經超過了光速,我們看到的他們,也只是億萬年前的影像,他們註定要消失在我們的視野,宇宙也終將陷入一個個宇宙孤島的局面,所以,《三體》中才有“光錐之內即命運”的說法。

所以,如果對這個說法還無法理解的朋友,可以去買一本汪潔老師的《時間的形狀——相對論史話》耐心仔細看看,畢竟這種比較深奧涉及知識較多的問題,不是靠今日頭條這種茶館聊天式的媒體能夠搞清楚的。

最後,奉勸年輕的朋友,玩手機刷頭條有暇,也要多看看書喲。


玉郎江楓21044727


覺得你不應該被冠以文化領域創作啥的,一個是時間單位,一個是長度單位


鏡花水月明鏡止水


其實這並不是什麼悖論,而是題主誤解了宇宙大爆炸和相對論。

宇宙的年齡和大小

根據宇宙大爆炸理論,宇宙目前的年齡約為138億年。宇宙最初從一個無限小的奇點膨脹而來,目前的寬度可達930億光年。由此可見,宇宙的膨脹速度已經遠超光速。

但相對論又指出,有質量物體的運動速度不可能超光速,而膨脹宇宙中的星系退行速度肯定超過了光速,這是一個明顯的悖論嗎?究竟是相對論錯了,還是宇宙大爆炸理論錯了呢?

事實上,哪個理論都沒有錯,並不存在悖論。而且宇宙實際寬度遠超930億光年,宇宙之大超乎想象。即便宇宙膨脹速度遠快於光速,也不會與相對論矛盾。

宇宙膨脹究竟是怎麼回事?

奇點最初並不是在空無一物的空間中,宇宙最初沒有空間。隨著時間的推移,宇宙不斷膨脹,空間自身變得越來越大,宇宙膨脹其實是空間結構自身在不斷增長和擴張。

空間結構在每一處都會膨脹,導致空間中的星系會被互相拉開,星系之間被迫互相遠離而去。並且遠離速度會隨著距離的增加而變大,因為距離越遠,空間在單位時間內擴張得越多。

關於空間膨脹現象,我們可以通過氣球來簡單解釋。如果我們不考慮氣球的內部和外部,把氣球表面視作空間結構。在氣球表面上畫一些點,以此表示星系。假設當氣球膨脹時,每過一秒,原來1米的距離會變為2米。

隨著氣球的膨脹,表面上的每個點都會遠離其他點。如果A點與B點之間相距1米,那麼,1秒後,它們相距2米,它們之間互相遠離的速度為1米/秒。如果A點與C點之間相距2米,那麼,1秒後,它們相距4米,它們之間互相遠離的速度為2米/秒。以此類推,當兩個點之間的距離達到30萬千米時,那麼,1秒後,它們相距60萬千米,它們之間互相遠離的速度為30萬千米/秒,這已經超光速了(真空光速為299792458米/秒)。

雖然氣球上的點本身並沒有動,但氣球膨脹會讓點與點之間的距離逐漸變遠。只要兩個點的距離足夠遠,它們就會以超光速遠離彼此。

宇宙膨脹可以超光速,不受相對論限制

宇宙膨脹也類似於此,星系超光速退行是由空間本身膨脹所致,而空間的超光速膨脹不會受到包括相對論在內的任何理論的限制。因為空間不是物質,也不是能量,空間能以任意速度膨脹。根據目前的哈勃常數來計算,只要目前宇宙中星系之間的距離超過140億光年,由於它們之間空間的快速膨脹,它們之間互相遠離的速度就會超過光速。

正因為如此,即便宇宙才誕生了138億年,但宇宙的半徑能夠遠超138億光年。另外,直徑為930億光年是可觀測宇宙的大小,這是我們在地球上所能看到的宇宙範圍。因為空間在超光速膨脹,而宇宙的存在時間和光速都是有限的,所以我們只能看到有限大小的宇宙。據估計,宇宙的實際寬度可能高達數十萬億光年,還有更大的宇宙是我們目前所無法觀測到的。


火星一號


我不是學習物理的,但也喜歡考慮這個問題。我一直有一個猜想(也許早有理論,也許是空想),就是宇宙爆炸是物質是低能量態到高能量態的過程,爆炸中心是提供能量的源泉。也許不可視宇宙比可視宇宙大得多,大爆炸的能量使物質躍遷到可視狀態,有了今天的可感知的宇宙。就像透明的空氣,我們感知不到,但有了白霧,就感知到了。光速是可感知宇宙最快的,但在不可感知宇宙中,低能量態物依然受宇宙爆炸(或宇宙爆炸前就己進行)影響進行能量傳遞(擠壓),到達一定能量值,也會有可感知高能量物質產生,形成物質(星系)。好比水面上,投一個石子,水波動了附近的樹葉(大爆炸直接產生的星系),也會傳波動了遠方的樹葉(通過低能量物質傳遞累加產生的星系)。所以,除了膨脹的原因,或許存在低能量物質經過能量累加躍遷的情況,由於能量(大爆炸和壓力)中心相同,呈現相同的運動狀態,所以,宇宙的產生,不一定都是從爆炸點光速傳遞的,也有能量傳遞後,在旦某些點躍遷產生的。個人愚見,見笑。


楓凌


宇宙年齡只有140多億年,寬度卻有920億光年,這不是一個明顯的悖論嗎?還真不是。

地球來源於138億年前奇點的大爆炸,在極短的時間內向外噴發出無比巨大質量的物質和能量,逐漸形成了宇宙空間和組成宇宙的各種星體。上世紀20年代,美國天文學家哈勃通過長期天文觀測,發現距離地球越遠的星系,它們發出電磁輻射形成的可見光譜線,向紅端移動的幅度就會越大,由此提出了星系距離與紅移成正比的哈勃定律,證實了宇宙在逐漸膨脹的事實,目前宇宙膨脹理論已經成為天文界的主流觀點。

至於宇宙膨脹的驅動力到底為何,多年來科學家們始終找不到合理解釋。後來越來越意識到,肯定有我們觀測不到的物質和能量,在推動宇宙星系做出現有物理理論解釋不了的運動特徵,宇宙膨脹就是其一。其中,暗物質只提供引力作用,推動星體及星際物質逐漸靠攏聚集。而暗能量提供“排斥力”,推動宇宙整體向外膨脹。



藉助於ΛCDM冷暗物質模型,和普朗克衛星測得的一些天文參數,人們對通過哈勃常數計算出的宇宙年齡進行了修正,最終結果為137.7—138.1億年之間,這就是宇宙自誕生之日到現在的年齡。

科學家們在計算哈勃常數時,是通過計算百萬秒差距(即326萬光年)處,星系遠離我們的速度約為每秒67.8公里,把這個常量定義為哈勃常數。再通過計算,在可觀測宇宙範圍的半徑465億光年處,宇宙目標星系遠離我們的速度達到了光速的3倍多。

宇宙的膨脹其實是空間的膨脹,從地球或者其它固定的地方作為觀測點,遠處的膨脹就會帶有累積性。幾千萬年前可以到達地球的光,由於宇宙的膨脹,光達到地球的路程就會不斷加大,從而使所需要的時間變長。目前可觀測宇宙的邊界為以地球為圓心半徑465億光年,根據科學家測算結果,其實那個地方最早發出的光,是距離地球4200萬光年處發出的,本來光4200萬年可以走完的路,最終需要465億年。

不知道小夥伴們明白了嗎?宇宙的年齡和可觀測宇宙範圍有一定聯繫,但從數值代表的含義看也有區別,根源就在於宇宙的膨脹。至於可觀測宇宙之外是什麼,還是宇宙,因為邊緣宇宙擴張速度已經遠遠大於光速,理論上我們或許永遠不能知道它的樣子了。


優美生態環境保衛者


頭條編輯室應該把大家提的問題篩選一下,篩掉這些偏門及智障問題。


分享到:


相關文章: