每當(dāng)夜里我們看到滿天繁星，感受著這片廣袤而深邃的宇宙的時(shí)候，有一個(gè)疑問始終縈繞在每個(gè)人的心頭，即我們所處的這個(gè)宇宙，到底有多廣闊，它又從何而來？而現(xiàn)在，據(jù)我們所知，這個(gè)宇宙的形成時(shí)間大概在138億年以前，而這個(gè)宇宙的直徑則有930億光年左右。

而這個(gè)時(shí)候，或許有人會(huì)問，如果光速是不變的話，為什么宇宙的年齡只有138億年，可半徑卻有465億光年呢？在回答這一問題之前，我們先來看看“宇宙”這個(gè)詞語到底是什么時(shí)候出現(xiàn)的。

宇宙一詞的來源

古時(shí)候，人們口中的“宇宙”，并沒有很大。那時(shí)候，宇宙只是用來代指“屋檐”，又或者是房屋的其他一些零部件，與現(xiàn)在我們所知道的宇宙大小相比基本可以忽略不計(jì)。

比如《詩經(jīng)·豳風(fēng)·七月》中的“八月在宇”這句話，這里面的宇指的就是屋檐、廊檐。《淮南子·覽冥》中“而燕雀佼之，以為不能與之爭于宇宙之間”中的“宙”字，就是“棟梁”的意思。但是，隨著時(shí)光流逝，“宇”“宙”兩個(gè)字，卻逐漸從房屋很小的部分漸漸衍生出新的含義——時(shí)間和空間。

如《莊子》中的“旁日月，挾宇宙”，就已經(jīng)有了時(shí)間和空間上的意義，而到了后世，詩人和作家們對(duì)于“宇宙”的理解，也越來越廣，將宇宙的含義延伸到了“無限大”。

如《楚辭·屈原·涉江》一文中的“霰雪紛其無垠兮，云霏霏而承宇”以及《莊子·庚桑楚》“有實(shí)而無乎處者，宇也；有長而無本剽者，宙也”等等，這些詩句中的“宇”已經(jīng)不再是一個(gè)特定的位置或地點(diǎn)，而包括一切的空間；“宙”則代表著無盡的時(shí)光，沒有起點(diǎn)，也沒有終點(diǎn)。

此時(shí)“宇宙”代表著無盡的廣袤。在現(xiàn)代，由于科技的不斷發(fā)展，我們開始認(rèn)識(shí)到，宇宙是所有時(shí)間、空間和一切物質(zhì)的統(tǒng)稱，它包括了所有的一切。

宇宙起源

長期以來，人們一直在思考著宇宙的諸多事宜，其中最引人好奇的便是它的起源。古希臘和古印度人最早創(chuàng)立了一種以物理法則為支配，而不是以個(gè)人的看法為基礎(chǔ)的宇宙論。在中國古代的哲學(xué)里也包含了“宇宙”這個(gè)詞的概念，“宇”指空間，“宙”指時(shí)間。

在過去的數(shù)個(gè)世紀(jì)里，隨著天體的觀測、引力學(xué)和動(dòng)力學(xué)等的發(fā)展，人們對(duì)宇宙的了解越來越多，對(duì)其認(rèn)識(shí)也越來越準(zhǔn)確。

現(xiàn)代宇宙學(xué)起源于1915年愛因斯坦提出的“廣義相對(duì)論”，這個(gè)理論實(shí)現(xiàn)了對(duì)宇宙起源、演化和終末的“定量化”預(yù)言，現(xiàn)代普遍接受的宇宙學(xué)說大都建立在廣義相對(duì)論的基礎(chǔ)上。到了現(xiàn)在這個(gè)信息發(fā)達(dá)的時(shí)代，能被大多數(shù)人認(rèn)可的宇宙起源說則是宇宙大爆炸學(xué)說。

大爆炸理論

該學(xué)說是這樣描述宇宙起源的，大約138億年以前，一個(gè)無限小，無限重，溫度無限高的奇點(diǎn)，在那里，發(fā)生了一次巨大的爆炸，爆炸過后，它又開始不斷擴(kuò)張。其實(shí)愛因斯坦在一開始的時(shí)候?qū)�這個(gè)理論不屑一顧，他根本不信這個(gè)“荒唐”的推理。

為了防止由“宇宙恒定不變”理論得出的數(shù)據(jù)出現(xiàn)偏差，他還特意在推導(dǎo)相對(duì)論的公式中加入了“宇宙常數(shù)”。

在1927年，勒梅特第一次發(fā)表大爆炸學(xué)說之后，僅僅過了兩年，哈勃便從遠(yuǎn)處的星系中，觀測到了“紅移”現(xiàn)象，從而推斷出，這個(gè)宇宙的確是處于一種持續(xù)的膨脹狀態(tài)。

這一發(fā)現(xiàn)說明，在很早之前，宇宙的密度并沒有現(xiàn)在這么高，有可能就是某一個(gè)時(shí)間發(fā)生了“大爆炸”，而那個(gè)爆炸的前一秒，一切都還處于一個(gè)無限小的奇點(diǎn)里。隨著時(shí)間的推移，更多的人加入到這個(gè)研究領(lǐng)域來，不斷地去豐富發(fā)展，這才有了如今的“大爆炸”理論。

以現(xiàn)在我們所知的，宇宙的形成大約在138億年之前，那時(shí)候的宇宙還很神秘的存在于一個(gè)奇點(diǎn)之中，可是隨著爆炸的那一刻，整個(gè)宇宙開始慢慢的演化，而這漫長的演化時(shí)間——138億年，就是宇宙的年齡。

那按照相對(duì)論，物體的移動(dòng)速度不可能超越光速，也就是說宇宙半徑按照其年齡推算，最多可以就只能達(dá)到138億光年，但是目前我們所了解到的知識(shí)告訴我們宇宙半徑卻達(dá)到了465億年，也就是我們標(biāo)題所說的直徑930億光年，這又是為什么呢？

930億光年的推算

我們都清楚，在20世紀(jì)，兩個(gè)新的物理分支出現(xiàn)，一個(gè)是量子力學(xué)，一個(gè)是相對(duì)論。其中一個(gè)基本假定就是關(guān)于光速的恒定原則。從理論上來說，我們可以得出，在我們所處的宇宙中，物質(zhì)，信息，能量的最大最快傳播速度，就是光速。

所以結(jié)合剛剛所說的宇宙大爆炸理論：在138億年以前，宇宙由于爆炸誕生了，那么我們現(xiàn)在所能看到的，就是一個(gè)138億光年為半徑的球體。可是，真的是這樣么？

現(xiàn)在從我們所學(xué)的知識(shí)中，我們可以知道，現(xiàn)在可探測到的宇宙是一個(gè)半徑為465億光年的“圓球”，這比宇宙大爆炸理論所推理出的138億光年相差甚遠(yuǎn)，那這個(gè)差值的出現(xiàn)究竟是因?yàn)榇蟊�炸出錯(cuò)了，還是相對(duì)論出錯(cuò)了呢？

膨脹的“錯(cuò)”

其實(shí)，大爆炸論和相對(duì)論都是正確的，并不沖突。那這兩個(gè)數(shù)據(jù)為什么對(duì)不上呢？這要追溯到宇宙大爆炸剛發(fā)生的時(shí)候了。根據(jù)現(xiàn)在的觀測結(jié)果和學(xué)說，大多數(shù)人都認(rèn)為，這個(gè)宇宙是在138億年前的那場大爆炸里產(chǎn)生的，隨著爆炸聲響起，整個(gè)宇宙都在猛烈地膨脹。

伴隨著宇宙空間的擴(kuò)張膨脹，氣溫也隨之降低。在這個(gè)時(shí)候，我們就要開始動(dòng)腦筋了，宇宙在不斷擴(kuò)大膨脹的，而光速又是一定的。那么，這樣下去會(huì)發(fā)生什么呢？

一束光所經(jīng)過的路程可以將光速乘以時(shí)間得到，假設(shè)宇宙爆炸的那一刻，這束光是從 A點(diǎn)到 B點(diǎn)，理論上來說，這束光所經(jīng)過的“路程”是138億光年。但是，隨著宇宙空間的持續(xù)膨脹，這束光并沒有停止移動(dòng)。所以，我們必須將“膨脹”這個(gè)影響因素一起算進(jìn)去。

但還有一個(gè)問題需要解決。這個(gè)宇宙最初并非完全透明。在早期的時(shí)候，因?yàn)橛钪娴母邷兀�所以所有宇宙都處�?ldquo;等離子態(tài)”，光子是無法在這樣的宇宙空間中傳播移動(dòng)的。而此時(shí)，同樣的事情，也出現(xiàn)在了太陽上。

你是不是以為，從太陽表面?zhèn)鞑サ降厍蛏系墓庾樱�是�?strong>8分20秒之前開始發(fā)送的？但實(shí)際上，這個(gè)光子是由太陽內(nèi)部中氫核聚變產(chǎn)生的，但它產(chǎn)生后，并沒有立刻落在太陽上。這是由于太陽的內(nèi)核也是等離子態(tài)，所以它被困在了里面，通過不斷地努力撞擊，才躥了出來。

科學(xué)家們得出了一個(gè)結(jié)論，那就是一個(gè)光子“躥”出來大約要14萬年的時(shí)間。換言之，該光子大約是在14萬年以前被創(chuàng)造出來，在8分20秒之前剛剛到達(dá)我們的太陽表面，之后又用了8分20秒的時(shí)間到達(dá)我們的星球。

要知道，直到大爆炸的38萬年以后，宇宙的氣溫才下降到3000多攝氏度，宇宙這才脫離“等離子態(tài)”。所以，我們應(yīng)當(dāng)從大爆炸發(fā)生后38萬年開始算起。那么，這個(gè)可觀察到的宇宙半徑，算下來就是461億光年。

引力波

可是461光年和465光年仍有些許差距，這究竟是為什么呢？

這一切，都是從前38萬年開始的。我們現(xiàn)在的觀測方法基本上都是通過“電磁波”來實(shí)現(xiàn)的。簡單來說，就是我們上面提到的光子。所以我們可以透過電磁的交互作用，觀察到宇宙461億光年半徑的”圓球“大小。

不過，在整個(gè)宇宙中，有四種主要的作用：強(qiáng)相互作用，弱相互作用，電磁相互作用，引力相互作用。而強(qiáng)相互作用和弱相互作用是在原子層次上進(jìn)行的，范圍很小。所以，唯一僅剩的就是引力了，不過幸運(yùn)的是，引力的確是可以幫助我們來彌補(bǔ)消失的那幾年。

因?yàn)椋�恰巧引力波并不受等離子態(tài)的限制，也就是說，在大爆炸的那一瞬間，它就已經(jīng)存在于整個(gè)宇宙空間中了。假如我們可以接收到宇宙中”第一個(gè)“引力波，那么「前38萬年」就會(huì)被補(bǔ)上。在這個(gè)過程中，我們依舊要考慮到膨脹的影響。

因此，我們可以得出，”前38萬年“的距離就是消失的那4億光年。于是，在此基礎(chǔ)上，我們可以得出一個(gè)直徑為930億光年的可觀測宇宙。

似乎這個(gè)數(shù)據(jù)在一步步的推理中看起來很合理，可是，宇宙大爆炸學(xué)說真的是正確的嗎？如果我們從一開始就錯(cuò)了，那是不是就代表著宇宙范圍可能比我們推理出的還要大？

其實(shí)在20多年前，科學(xué)家們就發(fā)現(xiàn)了一顆比宇宙年齡還大的恒星，于是，有一小部分人開始對(duì)這宇宙大爆炸學(xué)說的真實(shí)性提出了質(zhì)疑。

160億歲的恒星

這顆恒星就是HD140283，因?yàn)樗�太過”蒼老“，所以這顆星球又被命名為”瑪土撒拉“，在《圣經(jīng)》中，“瑪土撒拉”是世界上壽命最長的一位老者，他活到了969歲。那“瑪土撒拉”恒星的壽命又是多長呢？

在2000年，天文學(xué)家從依巴谷衛(wèi)星的觀測結(jié)果中得知，這顆星球已誕生了160億年之久。這個(gè)消息讓整個(gè)世界都為之震驚，因?yàn)橛钪娌艃H僅存在了138億年，而這個(gè)星球已經(jīng)存在了160億年，也就是說，這個(gè)星球存在的時(shí)間已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)比宇宙存在時(shí)間多出了22億多年。

這樣的結(jié)果讓許多科學(xué)家又開始了頭腦風(fēng)暴。以大爆炸學(xué)說來講，在所有物質(zhì)還沒有形成的時(shí)候，整個(gè)宇宙都還處于一個(gè)無限小，無限重的奇點(diǎn)之中，那這個(gè)星球到底是從哪里來的？難道宇宙大爆炸理論真的錯(cuò)了？

這些問題在眾多天文學(xué)家心中盤旋，他們開始通過各種儀器，對(duì)“瑪土撒拉”進(jìn)行了詳細(xì)地研究，希望能夠找到它的”真實(shí)“年齡。

真實(shí)年齡？

不過，確實(shí)也有很多人相信，“瑪土撒拉”星的真實(shí)年紀(jì)，很有可能是實(shí)驗(yàn)出了差錯(cuò)。

• 距離誤差

可能出現(xiàn)了兩種情況，一種是天文學(xué)界對(duì)這顆恒星的測量方法出了問題�？茖W(xué)家們是通過使用天文儀器觀察到的“瑪土撒拉”星的視覺亮度，以及所算出的與“瑪土撒拉”星的距離，天文學(xué)家就能推算出其大概的年齡。

“恒星”的亮度還好判斷，但距離一般都是用“視差法”來衡量，而在“太陽”的軌道上，從各個(gè)視角觀察到的恒星距離都會(huì)有很小的差別，也許就是由于“距離”的誤差，才造成了“瑪土撒拉”的年齡過大。

• 含氧量

而另一種情況則是因?yàn)檫@顆星球中的含氧量，這顆星球上的氧的占比也比所預(yù)測的數(shù)據(jù)要高得多，這或許也是為什么“瑪土撒拉”星球年齡會(huì)被推算”錯(cuò)“的原因。

通過對(duì)這顆名為“瑪土撒拉”的星球的觀測，霍華德·邦德等人得出結(jié)論，這顆名為“瑪土撒拉”的星球，實(shí)際的壽命應(yīng)該是144.6億年，這看似比之前的160億年要少了許多，但實(shí)際上，這個(gè)數(shù)據(jù)依舊比宇宙年齡要大。

• 平行宇宙

一些科學(xué)家則以平行宇宙這一說法來解釋這顆星球的年齡。平行宇宙簡單來說，我們現(xiàn)在所處的這個(gè)宇宙并非只是一個(gè)”獨(dú)立體“，可能還存在我們這個(gè)宇宙之外的空間，或者說是與我們這個(gè)宇宙類似，但是卻又不完全一樣的宇宙。

所以，“瑪土撒拉”很有可能是另一個(gè)宇宙的恒星，也許那個(gè)宇宙的大爆炸發(fā)生得更早，所以這顆星球才會(huì)有160億年或者是144.6億年的壽命。因?yàn)槲覀兯�在的宇宙和其他宇宙產(chǎn)生撞擊，由于雙方的時(shí)空差異，所以，就出現(xiàn)了一個(gè)讓整個(gè)天文界都為之震驚的“漏洞”。

當(dāng)然了，也有一種可能，那就是我們所知道的宇宙年齡，也就是138億年這個(gè)數(shù)字并不完全正確，即便我們擁有了各種各樣的儀器，可以用來探測與分析這個(gè)世界，但是我們畢竟是這個(gè)宇宙世界中一個(gè)誕生不久的、微不足道的生命體，我們目前所探知的一切，也不過是這個(gè)宇宙空間的一小部分而已。

而且，宇宙中的物質(zhì)很多，除了我們已經(jīng)知道的以外，也包括了很多暗物質(zhì)和暗能量，它們隱藏得很深，從來沒有被我們發(fā)現(xiàn)過，或許也是因?yàn)槲覀兊膬x器被這種未知的物質(zhì)所干擾，所以才會(huì)使我們的觀測現(xiàn)象出現(xiàn)這樣的結(jié)果。

但這一長串畢竟只是一些猜測，所謂的“科學(xué)”，往往都是建立在大量的事實(shí)基礎(chǔ)上的，光靠“嘴上功夫”是無法改變事實(shí)的。就算是愛因斯坦，在觀測到了”紅移“之后，也不得不重新審視自己的”宇宙常數(shù)“，所以，科學(xué)是建立在“證據(jù)”之上的。