為何宇宙年齡是138億年,直徑卻為920億光年

2022-02-08 15:35:08 字數 5388 閱讀 7836

1樓:艾伯史密斯

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**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138億光年外的影象,就是宇宙大**之初的影象。

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**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。

2樓:雜談趣事

人們在沒有探測宇宙之前是沒有光年這個單位的,但是逐漸進入宇宙之後就發現了宇宙的面積實在是太廣大了,空間的縫隙有很多,這個間隙就導致人類需要一個更大的距離,單位,如果還是用鉛筆的話,那這個數字就太大了,所以人們把光運動一年的速度來當成了一個具體的單位,也就出現了光年。

3樓:美秀時尚

在觀測宇宙時,我們似乎總以觀察者為中心的角度看宇宙,這就像一艘在地球表面大洋中航行的輪船,

如何確定宇宙到底有多大?從另一個角度看,

我們無法看到宇宙的邊緣並不意味著我們處於宇宙的中心,我們可能處於大**與宇宙邊緣中間的位置,這樣就可以推出宇宙可視半徑在460億光年。

所以不是說宇宙年齡有138億年就代表宇宙直徑只能有138億光年,而且就算宇宙膨脹速度等於光速,由於宇宙是向四面八方膨脹所以直徑也會大於138億為272億光年的直徑。

4樓:幸運葉子_名品

當光經過138億年(這個也就是宇宙的年齡)的旅行,那麼當然它會向前行進138億光年(光年是天文單位,即1光年為以光速走一年的距離)的距離,那麼在這138億年間發射這道光線的物體也是一直在遠離我們的。

約460億光年是目前可觀測宇宙的半徑(即宇宙的直徑約為920億光年),但這道光只走了138億年,即宇宙的年齡是138億年,膨脹的是宇宙空間本身。

5樓:使命召喚扛把子

由於沒有什麼物質能超越光速,而宇宙又是誕生於138億年前的大**,宇宙的直徑理應不會超過276億光年,而為什麼可觀測的宇宙直徑卻達到了920億光年呢?

為了解答這樣一個問題,先來打個形象的比方。

你站在路上拍一張**,是一條很長很長的馬路,長到你在大晴天都沒法看到馬路的盡頭。

這是一條非常特殊的馬路

那麼考慮這樣一種景象,在你精確1米的前方有站一位人,後方精確1米處也是站著一位人,同樣的每個人的前後方向1米處都站著一位人,沿著這條馬路無限排開。

這裡又來想象下這條道路是這樣的:

想象下道路是不斷的向兩邊膨脹擴張,你可以看到你旁邊的人逐漸離開你,但是他們不是行走或移動,他們是站在原地不動,是由於道路在向前延伸擴張的緣故。

讓我們把你稱為人0,你前面的人稱為人1,後面的稱為人-1,之後以此類推,這樣就類似於數學上的數軸:

現在,以你為中心,當人1看起來似乎是遠離你(即人0),這只是由於你與他之間空間的膨脹導致的。人1雖然是在遠離你,但你是否看到人1和人2有接近到一起了嗎?

人1和人2之間經歷的是相同的空間膨脹,就如同你(人0)和人1一樣的。實際上,所有站在路上的人都經歷了一樣的膨脹過程。那麼經過一次每個間隔空間1米的膨脹,現在每個人的位置膨脹到距離原來2米遠的地方,當然這個過程人都是站在原地不動,只是馬路在膨脹而已。

所以,現在人1距離你2米,比原來的增加了1米。但是這時看下人10!在膨脹前人10距離你10米,而現在一次膨脹之後離你變成了20米,比原來的增加了10米!

原先距離越遠的人,現在就離得更加的遠。換種說法就是,距離越遠的人,在同一時間內遠離你的速度也越快!(儘管整個過程人始終都是站在原地不動的)

那麼,現在再來想象一輛車在這條路上行駛到你這邊。——當汽車出發向我麼這邊行進,目的地的距離是已知的。當汽車到達,我們注意到旅程已經太久!——為什麼?

因為隨著汽車的前進過程中道路是在一直不斷的膨脹。

更重要的是,當車距離我們很遠時,即便車的速度最快,它也不會到達我們這邊。因為距離越遠,空間膨脹的速度就越快,比汽車的最高速度還快。所以如果我們能夠觀察到這車(當然我們是看不到的),實際上它看起來會遠離我們,儘管它是向我們這個方向前進。

因為道路膨脹延伸的速度已經是遠快過於汽車的最高速度了,所以我們與車之間的距離反而會越來越大。

那麼,回到我們所要回到的問題上:

當光經過138億年(這個也就是宇宙的年齡)的旅行,那麼當然它會向前行進138億光年(光年是天文單位,即1光年為以光速走一年的距離)的距離,那麼在這138億年間發射這道光線的物體也是一直在遠離我們的。

因此,約460億光年是目前可觀測宇宙的半徑(即宇宙的直徑約為920億光年),但這道光只走了138億年,即宇宙的年齡是138億年,膨脹的是宇宙空間本身。

6樓:星球上的科學

宇宙的年齡為138億年,為什麼可觀測宇宙的直徑為930億光年?

7樓:情感分析情感解惑師

宇宙膨脹是空間膨脹,打個比方,一條一米長的可伸縮的繩子,一秒之後拉成兩米,兩秒之後是在兩米基礎上拉長(4米),三秒之後就會在四米基礎上拉長(8米)。如果空間是**都膨脹的話,就會是這種情況。因此有些科學家猜測宇宙會大撕裂也是有其道理的。

8樓:散文

首先依據是宇宙大**理論。

光年是距離單位,1光年=光速*1年時間所得的距離。

那麼宇宙膨脹速度如果等於光速的話,宇宙直徑應為276光年。

文學網www.8888ln.com

9樓:柒佰歐博

宇宙本身的膨脹速度是大於光的傳播速度的,而且光年是一個距離單位。所以不是說宇宙年齡有138億年就代表宇宙直徑只能有138億光年,而且就算宇宙膨脹速度等於光速,由於宇宙是向四面八方膨脹所以直徑也會大於138億為272億光年的直徑。

我假想是宇宙膨脹速度等於光速的,比如宇宙向四面八方以圓球形方式膨脹一年,那麼宇宙直徑就是兩光年的距離。

10樓:匿名使用者

讓我思考思考再回答你

11樓:蘇厚子

目前可觀測的宇宙年齡大約為138.2億年,由於時空距離和光速之間的關係,意味著我們宇宙的直徑將是138.2億光年的倍數,如果按138.

2億光年估算,並考慮宇宙加速膨脹,那麼我們的宇宙的可視半徑會達到460億光年,這意味著宇宙直徑在920億光年。

在觀測宇宙時,我們似乎總以觀察者為中心的角度看宇宙,這就像一艘在地球表面大洋中航行的輪船,如何確定宇宙到底有多大?從另一個角度看,我們無法看到宇宙的邊緣並不意味著我們處於宇宙的中心,我們可能處於大**與宇宙邊緣中間的位置,這樣就可以推出宇宙可視半徑在460億光年。

12樓:我惜情愛

科學家已經可以觀測到宇宙大**後7億年左右的早期天體。但是,宇宙到底有多大?科學家至今還尚未給出明確的答覆。科學家認為宇宙有多大無法用數字來形容。

目前可觀測的宇宙年齡大約為138.2億年,由於時空距離和光速之間的關係,意味著我們宇宙的直徑將是138.2億光年的倍數,如果按138.

2億光年估算,並考慮宇宙加速膨脹,那麼我們的宇宙的可視半徑會達到460億光年,這意味著宇宙直徑在920億光年。

在觀測宇宙時,我們似乎總以觀察者為中心的角度看宇宙,這就像一艘在地球表面大洋中航行的輪船,如何確定宇宙到底有多大?從另一個角度看,我們無法看到宇宙的邊緣並不意味著我們處於宇宙的中心,我們可能處於大**與宇宙邊緣中間的位置,這樣就可以推出宇宙可視半徑在460億光年。

當光經過138億年(這個也就是宇宙的年齡)的旅行,那麼當然它會向前行進138億光年(光年是天文單位,即1光年為以光速走一年的距離)的距離,那麼在這138億年間發射這道光線的物體也是一直在遠離我們的。

因此,約460億光年是目前可觀測宇宙的半徑(即宇宙的直徑約為920億光年),但這道光只走了138億年,即宇宙的年齡是138億年,膨脹的是宇宙空間本身。

13樓:匿名使用者

這些問題不是我等小人操心的,只能默默的說句不知道。求贊。

宇宙的年齡是138億年,為啥它的直徑為920億光年?

14樓:萬能小知道

在解釋這個問題之前,我們大家可能需要先理解或瞭解一下光年和大**的概念,速度是光年的速度,在宇宙形成之前,它是一個具有無限質量和無限體積的奇點,在大**期間,奇點的問題被彈出,很長一段時間後,當前的宇宙光和聲音傳輸是相同的,隨著救護車飛馳而過的聲音越來越遠,聲音的頻率會降低,這是我們的普遍現象,光的傳播也是如此。

當檢測光譜時,遠離我們的光會紅移,如果你實在看不懂或者不明白的話,你可以去**搜尋一下,簡而言之,因為紅移的程度很大,它是測量恆星和我們之間距離的標準,光在穿過質量很大的物質時會在引力場的作用下發生偏差,因此在計算距離時需要進行校正。我們觀察到的宇宙是宇宙的前外觀,當我們觀察恆星時,它不再處於那個位置。

如果宇宙的膨脹速度是均勻的,我們可以根據時間計算它的近似位移方向,即使我們不能觀察到它現在發出的光,也行有可能一些恆星發出的光仍然沒有達到我們可以觀察到的範圍,所以就導致這些我們看不到的可能存在也是計算中需要考慮的因素之一,當光穿過138億年,這是宇宙的年齡。

那麼它當然會向前移動138億光年,光年是天文單位,也就是說,1光年是光速下一年的距離,然後在138億年間發出這種光的物體離我們很遠。因此,約460億光年是目前可觀測的宇宙半徑,即宇宙的直徑約為920億光年,但這種光只經過了138億年,也就是說,宇宙的年齡是138億年,擴張的是空間本身。

關於宇宙的年齡是138億年為啥它的直徑為920億光年的問題,今天就解釋到這裡。

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