既然宇宙一直在超光速膨胀，为何北斗七星多年来一直在那里？

在探索宇宙起源与终极命运的过程中，宇宙膨胀的速率与规律始终是核心研究课题，而其中“宇宙超光速膨胀”的现象，更是颠覆了很多人对宇宙的固有认知。

事实上，宇宙的超光速膨胀并非单一阶段的现象，而是明确存在于两个关键时期：一个是在宇宙大爆炸刚开始第一秒之前的“暴涨阶段”，这一阶段的宇宙膨胀速度远超光速；另一个是当前阶段，根据最新测得的哈勃常数值计算，宇宙边缘的膨胀速度已经超过光速的3倍有余。

至于这两个超光速膨胀阶段之间的宇宙膨胀速率究竟如何，是否还存在其他未被发现的暴胀阶段，目前科学界尚未得出定论。

但需要明确的是，这两个时期的超光速膨胀并非主观臆断，而是有着翔实的科学观测数据支撑和严谨的数理逻辑建模验证。正是因为宇宙存在这样的超光速膨胀过程，我们所处的宇宙虽然年龄仅有138.2亿年，但其可观测直径却达到了930亿光年——这一看似矛盾的数值，恰恰是宇宙超光速膨胀的直接佐证。

除了我们能够观测到的这部分宇宙，还存在着一个“不可观测宇宙”。这部分宇宙之所以无法被我们观测到，核心原因在于其膨胀速度超过了光速，导致该区域天体发出的光线永远无法抵达地球。截至目前，关于不可观测宇宙的具体尺度，科学界还无法给出确切的答案，它依然是宇宙学领域待解的谜题之一。

回顾宇宙学的发展历程，宇宙大爆炸学说自提出以来，经历了超过100年的激烈讨论与持续完善。如今，这一理论体系已日趋成熟，不仅拥有越来越多的观测证据和实验数据作为支撑，还能与宇宙微波背景辐射、轻元素丰度、星系红移等诸多宇宙现象完美契合。正是基于这些坚实的基础，宇宙大爆炸理论成为了目前解释宇宙起源与运行状态最完善的理论，也被科学界公认为“标准宇宙理论”。

值得强调的是，科学界的每一个重大发现、每一种核心理论的出台，都绝非偶然或臆想，而是建立在大量翔实的数理逻辑论证和反复的观测数据验证之上的。从理论的提出到模型的构建，再到观测数据的佐证，每一个环节都经过了科学家们的严谨推敲和多方检验。

然而，当下却有一部分人在对相关专业知识一知半解甚至毫无认知的情况下，仅凭主观臆断就随意否定宇宙大爆炸理论等科学界的重大成果。这种行为的本质，是对科学精神的不尊重，甚至带有明显的反智、反科学倾向——他们无视科学研究的严谨性，否定海量观测数据的客观性，用片面的认知挑战经过百年验证的科学体系，这与科学探索的精神背道而驰。

或许有不少人会产生这样的疑问：既然宇宙始终在以超光速膨胀，为什么我们肉眼看到的星空却千年不变呢？接下来，我们就与愿意接纳科学知识、尊重科学规律的人一同探讨这个问题。要解答这个疑问，首先需要深入理解宇宙大爆炸初期那次极其短暂却又极其剧烈的暴涨过程。

前文提到的第一个超光速膨胀阶段，即宇宙大爆炸刚开始的“暴涨期”，其时间跨度极其微小，仅发生在大爆炸后的10⁻³⁶秒至10⁻³²秒之间——也就是说，从宇宙诞生后的0.000000000000000000000000000000000001秒开始，到0.00000000000000000000000000000001秒结束。就在这连“一瞬”都难以形容的极短时间内，宇宙经历了2¹⁰⁰次的指数级加速，其尺寸瞬间膨胀到了原先的10³⁰倍。

这是一个何等惊人的膨胀速度？我们可以通过一个简单的假设来感知：如果暴涨前的宇宙尺寸仅有1毫米，经过这次暴涨后，其尺寸将达到10²⁷毫米，换算成光年的话，约为10¹¹光年，远超我们当前可观测宇宙的尺度。当然，关于暴涨之前宇宙的具体大小，目前科学界尚无明确结论，这依然是需要进一步探索的课题。

不过，这次剧烈的暴涨过程我们始终无法直接观测到，核心原因在于宇宙在诞生后的30万年里，一直处于不透明状态。在这30多万年的时间里，宇宙温度极高，物质以等离子体形式存在，光子无法自由传播。直到宇宙温度冷却到约3000K时，电子才与原子核结合形成中性原子，光子才得以挣脱束缚，开始在宇宙中传播——这就是我们如今观测到的宇宙微波背景辐射的起源。也正因为如此，我们无法直接观测到暴涨期及之后30万年的宇宙景象，这一阶段被称为宇宙的“过去视界”，是人类观测能力无法触及的第一段不可观测宇宙，其内部的具体演化情况目前还无法弄清。

除了宇宙初期的暴涨，当前的宇宙依然在以超光速膨胀，这一结论是基于科学界对哈勃常数的精准测量得出的。哈勃常数是根据哈勃定律测量得到的宇宙膨胀速率核心参数，它反映了星系远离我们的速度与星系距离之间的线性关系。2013年，欧洲航天局通过普朗克卫星的观测数据，公布了当时最精确的哈勃常数值：67.80±0.77(km/s)/Mpc。

这个数值的具体含义是：在宇宙中，某个星系离开地球的速度，会随着距离的增加而线性递增，每增加326万光年（天文学上称为“百万秒差距”，简称Mpc），星系的退行速度就会增加每秒67.8公里，其正负误差为每秒0.77公里。根据这一数据，我们可以精准计算出可观测宇宙边缘的星系退行速度：我们可观测宇宙的半径约为465亿光年，按照哈勃常数计算，这个距离上的星系离开我们的速度已经达到了每秒96.7万公里，而光速仅为每秒30万公里，也就是说，该区域星系的退行速度是光速的3倍多。这一计算结果并非孤立存在，而是得到了大量宇宙观测数据的验证，同时也印证了宇宙膨胀具有“各向同性”和“均匀膨胀”的核心特征。

所谓宇宙膨胀的“各向同性”，是指无论我们从地球的哪个方向观测宇宙，距离我们相同的遥远星系，其退行速度都是相同的；而“均匀膨胀”则是指宇宙的膨胀在大尺度上是均匀的，星系的退行速度与距离呈严格的线性关系，即距离越近的星系，退行速度越慢，距离越远的星系，退行速度越快。这一特征也直接证明了我们所处的宇宙并不存在一个绝对的“中心”——这就像一个正在被吹大的气球（需要说明的是，这只是一个简化的比喻，实际的宇宙膨胀机制远比气球膨胀复杂）：当气球处于未充气状态时，气球表面的所有“星系”（可看作气球表面的点）都紧密聚集在一起；随着气球不断充气膨胀，表面的每一个“星系”都会相互远离，而且距离越远的两个“星系”，彼此远离的速度就越快。

为了更直观地理解宇宙膨胀速度的叠加效应，我们可以用“插竹竿”的比喻来辅助说明：假设我们在宇宙中每隔1米插一根竹竿，一共插100根，那么距离我们最近的竹竿距离为1米，最远的竹竿距离为100米。当宇宙发生均匀膨胀时，每一根竹竿都会与相邻的竹竿同时相互远离，假设经过一段时间后，每两根相邻竹竿之间的距离都增加了1米，那么此时最近的竹竿距离我们就变成了2米，而最远的竹竿距离我们则变成了200米——这就是膨胀速度的叠加效应。

将这个比喻延伸到宇宙的实际尺度中，哈勃常数所对应的“竹竿间距”就是326万光年。

我们可观测宇宙的半径为465亿光年，相当于在这个尺度上“插”了约14263.8根“竹竿”（465亿光年÷326万光年≈14263.8）。按照每326万光年退行速度增加每秒67.8公里计算，最远处“竹竿”（即可观测宇宙边缘星系）的退行速度就是14263.8×67.8公里/秒≈96.7万公里/秒，也就是光速的3.22倍。更值得关注的是，近年来科学界对哈勃常数进行了更为精密的测量，通过调整观测误差，最新的哈勃常数值比2013年公布的数值增加了约9%，这意味着宇宙的实际膨胀速度可能比我们之前计算的还要快。不过，这一发现还牵涉到宇宙年龄的精准测算等复杂问题，不属于本文的讨论范围，在此不再展开。

通过上述分析我们可以明确：所谓的“宇宙超光速膨胀”，指的是宇宙整体膨胀的叠加速度超过了光速，也就是宇宙这个“气球”表面的整体膨胀效应叠加后超过了光速，并非指单个星系之间的相对远离速度超过了光速。根据哈勃常数我们可以简单计算出，宇宙在每1光年尺度上的膨胀速度仅为每秒20厘米左右——这个速度极其缓慢，远不足以被我们直接感知。

而我们肉眼能够看到的漫天恒星，其与地球的距离大多非常近：最远的肉眼可见恒星距离地球约几千光年，最近的比邻星距离地球仅4.2光年，绝大多数肉眼可见恒星的距离都在一二百光年左右。以我们熟悉的北斗七星为例，其成员与地球的距离大多在七八十光年，最远的摇光星距离地球约124光年，七颗星的平均距离约为87光年。根据每1光年每秒20厘米的膨胀速度计算，87光年距离对应的宇宙膨胀速度仅为每秒17.4米，换算成每年的膨胀距离约为55万公里。而1光年的距离约为9.46万亿公里，按照每年55万公里的膨胀速度计算，需要约1720万年，北斗七星与地球的距离才会增加1光年——也就是说，要经过1720万年，北斗七星在天空中的位置变化才仅有其与地球平均距离的1/87。这样微小的变化，仅凭我们的肉眼，在短期内甚至几千年内是完全无法察觉的。

当然，需要说明的是，恒星在天空中的位置变化并非仅由宇宙膨胀导致。尤其是对于近距离的恒星或星系而言，其位置变化主要由引力作用和自身的运行规律决定，这部分变化远大于宇宙膨胀带来的影响。例如，北斗七星的形状在10万年内就会发生较为明显的变化，这一变化就主要源于恒星自身的运动，而非宇宙膨胀。关于这一点，我在过去的文章中已有过详细阐述，感兴趣的读者可以前往查阅。

因此，我们必须正确理解宇宙整体膨胀与近距离星系、恒星位置变化之间的关系，这样才能更准确地理解宇宙大爆炸理论的核心逻辑。此外，还有一个关键知识点需要明确：宇宙膨胀是空间本身的膨胀，这种空间膨胀的速度并不受光速藩篱的限制，这一现象也不会影响狭义相对论中“光速是宇宙中最高速度、凡具有静止质量的物质都无法达到光速”的核心结论。狭义相对论所限制的是具有静止质量的物体在空间中的运动速度，而宇宙膨胀是空间自身的延展，两者的物理本质完全不同，不存在相互矛盾之处。

最后，我们还需要厘清一个概念：我们常说的“可观测宇宙半径465亿光年”，仅指代人类当前观测能力能够触及的宇宙范围，并非整个宇宙的实际尺度。前文已经提到，宇宙存在“过去视界”，即宇宙诞生后30万年之内的演化阶段无法被我们观测到；而当前宇宙依然在高速膨胀，这必然会导致一部分最遥远星系的星光永远无法传播到我们的视线中——这就是宇宙的“未来视界”。

过去视界和未来视界共同构成了不可观测宇宙的核心范围，由于这部分宇宙的信息无法传递到地球，我们目前无法知晓其具体大小。因此，整个宇宙的实际尺度究竟有多大，至今仍然是一个未解之谜。但有一点是可以确定的：我们所处的宇宙是动态演化的，并且是有限的。这一结论自从爱因斯坦提出相对论、哈勃发现宇宙膨胀现象以来就已被科学界确立，它是以否定经典物理学中的“静态无限宇宙论”为前提的，是人类对宇宙认知的一次革命性突破。

在探索宇宙的道路上，科学理论始终在不断完善和发展，宇宙大爆炸理论也并非终极答案，它依然面临着一些待解的谜题。但这正是科学的魅力所在——科学从不畏惧质疑，却拒绝毫无根据的否定；科学欢迎理性的探讨，却反对反智的批判。只有尊重科学规律、秉持严谨的探索精神，我们才能不断逼近宇宙的终极真相，在认知宇宙的道路上不断前行。