这其实是一个非常难回答的问题,可能是人类面临的终极问题之一。目前的科学界能够比较好地讨论的,只能是可观测宇宙。
什么是可观测宇宙?顾名思义,就是我们人类有可能观测到的宇宙。大家都知道,宇宙中信号的传播速度最快是光速,电磁波、引力波等的传播速度都是光速。所以,可观测宇宙,就是自宇宙诞生以来,天体的信号来得及传到我们地球上的宇宙范围。可观测宇宙之外,信号还没有传过来,所以我们无法观测到。
那么,可观测宇宙又是多大呢?很多人可能会直观的想到一个答案——半径约为137亿光年!这是因为,我们已知宇宙的年龄是约137亿年,那么,今天刚刚到达我们的光,当然应该是从距离137亿光年处 发出的。
这个想法是有道理的,如果宇宙是静态的,那么这个计算是正确的。但实际情况是,宇宙是在持续膨胀的!一个天体发出的信号走到我们这里经过了137亿年,而在这137亿年里,这个天体因为宇宙的膨胀在不断远离我们,所以,它现在到我们的距离是远大于137亿光年的。
那么,这个距离是多远呢?使用大爆炸宇宙学、相对论的相关理论,科学家计算得出,目前可观测宇宙的半径约为460亿光年,直径约920亿光年,这就是目前人类视野的极限了。
图1. 可观测宇宙艺术图(图源:NASA)