飞行器到达可观测宇宙边缘的时间，与蚂蚁爬到太阳相比哪个快？

这是一个比较有意思的问题，它将太阳与地球之间的距离、可观测宇宙的范围之间，通过不同的运动形式进行空间转换的对比。虽然太阳与地球的距离，以人类视角来看已经非常遥远，连太阳光线都需要8分多钟才能到达，但是与更为宏观尺度上的可观测宇宙相比，这点距离简直微不足道，而飞行器的速度相较于蚂蚁的速度也会有好多个数量级的差别，这似乎让这两种方式之间的比较具有一定的可类比性，下面不妨简单分析一下。当然，这只是理论上的分析和探讨，而实际上蚂蚁怎么样也不可能爬到太阳，人类的飞行器也到达不了可观测宇宙的边界。

大家都知道，我们现在所处的宇宙是在138亿前来源于那场惊天动地的奇点大爆炸，而这也是目前科学界关于宇宙发展演化的主流观点，不过在100多年以前，人们普遍认为宇宙是处于“静态”的，即宇宙没有边际，星系之间的相互距离基本保护不变，星际物质在宇宙中的分布是处于均匀各向同性的，爱因斯坦为了维持宇宙是静态的这个结论，还刻意在广义相对论的引力场方程中加入了宇宙常数，用于修正万有引力对星体之间相互作用的影响。

然而，随着哈勃通过长期观测发现的系外星体多普勒红移现象，让包括爱因斯坦在内的世人意识到宇宙正在膨胀的事实。科学家们随后根据哈勃定律，即星系的退行速度与观测者之间的距离正相关，这个比例被称为哈勃常数，2013年时欧洲航天局通过普朗克卫星测得该常数的值大约为68(km/s)/Mpc，也就是在距离地球326万光年的区域，目标星系远离地球的速度约为68公里每秒。在此基础上，科学家结合Λ-冷暗物质模型，反推出宇宙的年龄为137.8-138.2亿年之间。

那么，可观测宇宙的半径是怎么得来的呢？首先，根据上述计算得出的宇宙年龄以及不断修正的哈勃常数，我们可以推导出从奇点大爆炸光线发出去以后，能够恰好到达地球观测点的那部分光线，其所经历的时间为461亿年，也就是宇宙微波背景辐射所走过的路径是461亿光年，而实质上如果不考虑空间膨胀的因素，那么这部分光线实际上所走的距离才为4200万光年，因为光在行进，空间也在膨胀，相当于拉长了光所行进的距离。

通过对比可以发现，461亿光年与可观测宇宙的半径465亿光年还差了4亿光年。刚才提到了，这461亿光年是我们通过宇宙微波背景辐射看到的宇宙第一缕“阳光”，但是这缕阳光并非是奇点大爆炸的瞬间发射出来的，因为在奇点大爆炸刚发生时一直到38万年之间，整个宇宙虽然处于膨胀状态，但是宇宙空间里还是充斥着温度极其高的光子、电子、质子等微观粒子组成的等离子态物质，而光子在这种环境下极易与其中的自由电子和质子发生相互作用，可以说光子始终无法摆脱其它微观粒子的干扰而释放出来，对光子来说，整个宇宙还是处于“混沌”的不透明状态。

这种状态直到38万年之后温度的持续下降，形成了原子核之后才加以改变，光线才从其中逃离出来。而根据宇宙膨胀的速率推测，这38万年所对应的空间“拉长”效应，使光线通过4亿年才走完，因此加上前面的461亿年，可观测宇宙的半径被确定为465亿光年。从某种意义上来说，我们能够通过光线所探知的宇宙空间范围，要比奇点大爆炸到现在实际所经历的时间，少了38万年。不过，随着科学家们探测到了引力波的存在，由于引力波在原始宇宙的形成早期，不会受到高温微观粒子的影响，可以直接穿透，因此科学家们通过对可观测宇宙“边界”处的引力波信息，从而修正了由光线带来的这38万年时间差的影响。

说了这么多，就是想向大家解释一下可观测宇宙的范围到底有多大，以及这个距离的数值是怎么计算得来的。而通过这个距离与飞行器之间的速度相比，就可以得出理论上需要的时间，这里就不考虑空间膨胀的因素了，因为这个可观测宇宙的范围是固定的，空间即使再膨胀，其所在区域的星体会离地球越来越远，但这个可观测的范围是不变的，永远是半径465亿光年。

我们假定飞行器的速度与目前为止飞得最远的旅行者1号为参照，速度为17公里每秒，那么到达465亿光年之外所需的时间大约为820万亿年之久。

同时，我们设定太阳与地球的平均距离为1个天文单位-1.5亿公里，而蚂蚁的速度我们假定为0.01米每秒，那么蚂蚁从地球爬到太阳所需的时间为47.5万年。显而易见，即使运动速度非常小的蚂蚁，爬到太阳所需要的时间，仍然要远远小于飞行器到达可观测宇宙“边界”所花费的时间，两者的时间上完全不处在一个数量级上。