宇宙的年龄只有约138亿,为何直径达到约930亿光年?

宇宙的年龄只有约138亿年 , 那么可观测宇宙的直径约930亿光年是怎么得来的?为了弄清宇宙直径是如何计算出来的 , 我们先来了解一下生活中经常遇到的一种现象 , 多普勒效应 。
宇宙的年龄只有约138亿,为何直径达到约930亿光年?】假设有一辆行驶的火车鸣笛 , 此时火车前后相等的距离各站着一个人 , 站在火车前面的人就会感觉汽笛声更高 , 火车后面的人则会感觉汽笛声更低 , 这就是多普勒效应 , 当声源处于移动状态 , 它发出的声波频率会随着声源向前移动 , 波与波之间的距离就会缩短 , 所以顺着声源移动方向就能感受到更高的频率 。 也就是前面 , 反之 , 频率就会被拉长变得更弱 , 也就是后面 。
宇宙的年龄只有约138亿,为何直径达到约930亿光年?
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根据多普勒效应再结合相对论 , 科学家们就可以解释一种现象 , 就是我们通常所说的红移 , 那么什么又是红移呢?光具有波粒二象性 , 既然光有波的特性 , 那么多普勒效应对于光也同样有效 。 假设地球和另外一个发光的星球相互远离 , 那么那个星球所发出来的光波就会被拉长 , 变得更弱 , 已知波长最长的可见光是红光 , 所以这时候我们看到的就是红光 , 这就是红移 。
反过来 , 如果两个星球互相靠近 , 光波就会缩短 , 变得更强 , 我们所看到的光就会由蓝变紫 , 这就是蓝移 。 然而经过科学家们的观测 , 宇宙中的蓝移现象少之又少 , 几乎所有的观测都呈现出红移 , 这就意味着所有我们所能观测到发光的天体都在离我们远去 。 根据红移公式 , 科学家们就能计算出这些天体的退行速度 , 从而推算出遥远星系和地球之间的距离 , 也就可以推算出可观测宇宙的直径 , 这就是哈勃定律 。
宇宙的年龄只有约138亿,为何直径达到约930亿光年?
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哈勃定律通常被用来推算遥远星系的距离 , 可观测宇宙930亿光年的直径算出来了 , 我们就不用再赘述那些烧脑的公式该怎么算 , 但我们需要知道的是 , 哈勃定律有力地支持了宇宙大爆炸理论 , 天体之间正在以超越光速的速度不断远离 , 宇宙在不断的膨胀 。 那么问题又来了 , 不是说最快的速度是光速吗?怎么宇宙膨胀的速度又超越光速了呢?
宇宙膨胀的速度并不是天体本身在宇宙中移动的速度 , 天体本身只是在小规模运动 , 对于宇宙空间来说 , 这种运动无异于原地不动 , 而宇宙膨胀就像我们日常生活中吹气球一样 , 我们在气球上标记一些小点作为宇宙中的天体 , 当气球吹得越大 , 这些小点就会互相远离 , 他们之间的距离会越来越远 , 这就像处于宇宙膨胀中不断互相远离的天体 , 尽管他们远离的距离除以时间所得出的速度已经超越光速 , 但他们却未曾移动自己在宇宙中的原始坐标位置 。
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所以这些天体并不是自己的移动速度超越了光速 , 而是宇宙不断的膨胀才使得他们之间的距离拉大 , 与此同时 , 宇宙本身的直径也在不断刷新扩大 。 看到这里 , 你是否还会迷惑 , 为何可观测宇宙的直径是930亿光年 , 而宇宙的年龄又只有137亿年 。
宇宙的年龄只有约138亿,为何直径达到约930亿光年?
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自1929年3月 , 美国天文学家哈勃首次公开他的研究成果哈勃定律 , 近百年来 , 科学家们通过研究 , 就在不断地刷新关于宇宙和宇宙星系数据的精确度 , 宇宙大得让人无法探究它的真实面目 , 唯有通过人们不断地探索进去 , 才能在更进一步的基础上 , 让人类更加了解我们的宇宙 , 了解我们的未来 。