宇宙在“流失”！不可观测宇宙越来越大，它为何无法观测？

每一天，每一刻，我们都在失去宇宙的一部分。并不是他们完全消失，而是进入了一个神秘的区域——不可观测的宇宙。

事物以悖论开始，这就是奥尔伯斯悖论。

1823年，天文学家奥尔伯斯提出了一个问题：为什么夜空是黑暗的？

你可能觉得没有意义，其实不然。那时，人们认为宇宙是无限的。如果是这样，那么我们应该能够看到星星从我们注视的任何方向闪耀。不管有些星星有多远，只要宇宙是无限的，这些看似遥远又渺小的行星，应该也能铺满整个夜空，让夜空变得璀璨。现在我们看到宇宙有暗区，就证明宇宙不是无限的。

但这与牛顿的理论相矛盾。如果宇宙是有限的，那么在有限的空间中，天体之间的引力会使它们相互吸引，聚集在一起。但现实是这些天体散落在宇宙中，为什么呢？

到了20年代，这个问题终于有了答案。美国天文学家埃德温·哈勃观察了这些遥远星系的红移，并将红移值与星系的距离进行比较，发现了一个惊人的规律：星系远离我们的速度与它们与我们的距离成正比！这就是著名的哈勃定律。

他还指出了一个惊人的事实：宇宙并不是稳定的，而是处于膨胀状态。这一发现不仅意味着宇宙是有限的，而且直接导致了挑战爱因斯坦理论的两个结果，一个成功了，另一个揭示了另一个事实。

成功的理论是爱因斯坦的宇宙常数是错误的。

1915年，爱因斯坦提出了广义相对论。通过他的理论，他发现宇宙在膨胀。但当时的情况是，人类根本没有动态宇宙的意识，所以爱因斯坦认为他的理论是错误的，提出了一个叫做“宇宙常数”的概念来纠正它，确保宇宙是静止的。

随着哈勃提出哈勃定律，人们终于意识到了宇宙以前的错误。直到人类创造文明9000年后，我们才对宇宙有了初步的认识。爱因斯坦也不得不承认宇宙常数是他一生中最大的错误。

根据宇宙膨胀的现状，科学家们甚至推导出一个理论，这就是大爆炸理论。今天的宇宙正在膨胀。如果我们让时间倒流，宇宙应该从一个非常致密的结构开始膨胀。结合理论分析和计算，科学家们提出，宇宙应该是通过一种称为大爆炸的形式从一个无体积的奇点中诞生的。

然而，今天我们知道，宇宙在这一刻的膨胀并不是以类似于普通爆炸产生的冲击波的形式，而是一种叫做暗能量的机制。暗能量可以提供斥力，占宇宙总质能的68.3%，导致今天的宇宙加速膨胀。

在宇宙膨胀的过程中，出现了另一个挑战爱因斯坦理论的现象——超光速现象。

记得小学的时候看过天文学的书。当时科学家的理论是宇宙的膨胀速度受限于光速。因此，宇宙的半径与其形成的年数一样长。而现在，科学家们发现，宇宙的年龄约为138亿年，但其边界却远超138亿光年。爱因斯坦告诉我们：光速无法超越，为什么宇宙的膨胀速度不受此限制？

原来爱因斯坦的相对论只是告诉我们，有信息的物质不能超过光速。只有像光子这样没有静止质量的物质才能达到光速。

宇宙膨胀并不意味着有空间等待天体膨胀。科学家指出，宇宙本身代表着时间和空间，宇宙之外没有其他空间。那些遥远天体的后退速度超过了光速，并不是它们自身的移动速度那么快，而是那里的空间膨胀速度超过了光速。就像一只蚂蚁的爬行速度可能只有每秒一厘米，但如果放在行驶中的汽车上，它的移动速度可能会达到每秒一百米。

那么，为什么宇宙的膨胀速度可以超过光速呢？

这是因为空间本身没有质量，不携带任何信息，所以不受光速限制。这导致哈勃定律在整个宇宙中都是可靠的。宇宙越远，那里的空间膨胀得越快，以至于在一定距离处，膨胀速度已经超过了光速。

在这个边界之外的宇宙中，任何天体发出的光都没有空间膨胀的速度快，所以我们永远无法观测到那里的宇宙，也就是所谓的不可观测宇宙。相应地，膨胀速度小于光速的空间称为可观测宇宙。根据目前的研究，可观测宇宙的半径已经达到了465亿光年。

问题来了，随着空间继续向外扩展465亿光年，它的行进速度将超过光速。一段时间后，464亿光年外的空间也会膨胀到无法观测的范围。

不要指望只要时间足够，那里的光芒迟早会蔓延过来。由于不可观测宇宙的后退速度超过了光速，即使光以每秒30万公里的速度从那里射出，叠加的速度仍然远离地球。也就是说，我们每时每刻都在告别一块永远从我们视线中消失的空间。

所以，对我们来说，越早研制出观测能力强大的望远镜，就能“拯救”更多的宇宙。目前的哈勃太空望远镜使我们能够看到130亿光年外的物体。接下来发射的詹姆斯·韦伯太空望远镜更厉害，可以看到136亿光年外的宇宙。至于更远的地方，我们也无能为力。

更令人遗憾的是，即使它是可观测宇宙中的天体，我们也不一定能观测到它，因为它还在加速膨胀。科学家们计算过，即使我们以光速远离地球，我们最终能到达的范围也只有可观测宇宙中3%的星系，其余的我们永远也到达不了。

如此巨大的宇宙，却以如此惊人的方式离我们如此遥远。宇宙中无数的秘密，会不会被人类彻底破译呢……