Question

宇宙仅仅诞生了137亿年，为什么人类却可以观测到930亿光年的宇宙

Answer 1

在之前，我们已经解释了科学家是如何推算出宇宙的年龄，我们所感知的一切可能都是来源于137亿年前的奇点大爆炸，后期通过宇宙膨胀才有了如今的样貌，而我们知道，目前人类可观测的宇宙范围大概是930亿光年，也就是说，人类可以通过先进的天文仪器观测到来自930亿年前的光。说到这里大家不禁会产生疑问，难道宇宙膨胀的速度可以超越光速吗？如果光速无法超越，那么距离我们最远的星系应该不会超过宇宙年龄，那些超过137亿光年以外的星系，它们是否打破了光速无法超越的宇宙定律呢？

其实，伟大的物理学家爱因斯坦早已告诉人类，即使大到宇宙膨胀的高度，依然早已被归纳到相对论中，宇宙膨胀并没有超越光速。在狭义相对论中指出，在时空中，任何两个观测者在同一事件上的相对运动速度都不能超过光速。也就是说，

光速的极限只适用于同一时间同一点的两个物体。同时提出了著名的洛伦兹变换理论用以归纳光速的概念。

简单的来说，如果两艘飞船在两个相反的方向上远离你，那么在你看来，它们远离的速度远超过它们实际的速度，相反的，在飞船上的人看来，你远离的速度则会小于飞船远离的速度，而洛伦兹变化的相对论速度叠加法，则可以实际的计算出两艘飞船实际的远离速度。

由于速度只限于相同时空中的两个事物，而在宇宙大爆炸理论下我们知道，宇宙是在膨胀的，而不断变化的时空必然影响了对速度的判定，如果空间是膨胀的，那么，离开你的飞船必然会已更快的速度远行。

同样的，在星系之间，当光在宇宙中穿梭时，由于空间的膨胀，使得它实际的速度要远快于理论光速，哪怕是相对静止的两个星系，在足够远的空间影响下，也会产生星系红移现象。

这就是伟大宇宙的奥妙所在，人类不断研究宇宙的同时，也在不断被它神秘的存在刷新着认知，而事实上，我们依然被限制在137亿年之内，甚至，在过去，爱因斯坦早已预言了这一切。