可观测宇宙直径930亿光年，这个范围到底是咋来的？

可观测宇宙

要理解“可观测宇宙”这个概念，我们得先从一个观念说起。我们举个常见的例子：照镜子。

虽然看着是简单的照镜子，但你想过没有，镜子里面真的是你么？或者可以这么问，镜子里的你是现在的你么？

如果你仔细思考一下这个问题，得出的答案很简单，镜子里的你其实是过去的你。

之所以会这样，是因为“光速”，你的脸到镜子，以及镜子的像再到你的眼睛里，是有一段距离的，而光走过这段距离是需要时间的。因此，你看到的其实是过去的自己。通过这个简单的例子，我们就会发现一个问题，如果我们是通过光（电磁波）来进行观测的，那么，我们能观测到的距离和时间是有关系的，时间越长，能观测到的距离就越长，简单来说就是距离等于光速乘以时间。

那可观测宇宙是什么意思呢？说白了就是人类理论上所能看到的最大的范围。我们现在也知道，宇宙并非是永恒的，而是有一个开端，被我们称为宇宙大爆炸。

这个事情发生在138亿年前，也就是说，如果从这个时间算起，通过光速乘以时间，我们可以知道，我们可观测到的范围是以138亿光年为半径的宇宙。意思是说，我们能看到最远的光，它距离我们138亿年光年的恒星发出的光，这时候恰好能达到地球被我们观测到。

不过呢，事情远没有这么简单，这么说吧，目前我们通过观测和计算得到的可观测宇宙的半径是465亿光年，这也要远大于138亿光年，那为什么会这样呢？

宇宙的膨胀效应

这其实是因为宇宙在膨胀，这个膨胀是空间膨胀，宇宙部位的空间都在以同样的方式等比例地膨胀。这就会使得光从远处传播过来的距离变长的，所需的时间也就长了，就像下图这样，可能星系在早期宇宙距离我们1万光年的距离，这个时候已经距离我们10万光年了。

（当然实际要比这夸张多了，我们能看到的最远的光，其实早期只距离我们地球只有4200万光年。）

于是，我们不得不把宇宙的膨胀效应考虑在内。但同时还存在一个问题，宇宙早期是不透明的，光子一直和各种粒子互相乱撞，没有办法自由的在宇宙空间中传播开来，主要的原理就是温度特别高，这有点类似于我们现在说的等离子态。

随着温度逐渐下降，到宇宙38万岁时，这时候光子才开始在宇宙中传播，也就是说，我们能够计算得到的结果，是从宇宙大爆炸之后的第38万年至今的情况。这个通过计算可以得到的结果是半径为461亿光年。

引力波和中微子

你会发现，这个结果和最终的465亿光年还相差了4亿光年，那到底是咋回事呢？

其实，虽然通过光子已经无法观测到宇宙早期的前38万年，但这并不意味着我们就永远看不到了。我们还有其他的办法，那就是引力波和中微子。

引力波是不会受到早期宇宙中物质的状态所影响的，它从宇宙大爆炸之后就开始在宇宙中传播，根本不需要等到38万年后。而中微子也是宇宙早期形成的粒子，由于它不参与强相互作用力和电磁力。因此，中微子具有超强的穿透力，所以它类似于引力波一样，可以在宇宙大爆炸之后不到一秒的时间内就开始在宇宙传播了。

由于引力波和中微子的出现，我们可以再把前38万年的时间也考虑在这内，当然也要把空间膨胀也考虑在内，这就得得出4光年的结果，也才有后来的可观测宇宙半径465亿光年的结果。

最后，我们来总结一下，我们目前能看到的可观测宇宙半径是465亿光年，其中461亿光年是考虑了宇宙膨胀以及温度的问题，我们理论上可以看到的宇宙早期的光是从当时距离地球位置4200万光年处发出的，由于宇宙膨胀效应，如今它距离我们461亿光年。但这也只是宇宙38万岁时发出的光，如果通过观测引力波和中微子，它们从宇宙诞生之初就开始在宇宙传播了，那这个距离就可以再进行延伸，延伸4亿光年，加起来就是465亿光年。