宇宙年龄 138 亿年，宇宙直径 930 亿光年，光速最快，这跟宇宙爆炸论不矛盾吗？

海田1

提问的人真是独具慧眼，正好问到在早期宇宙大爆炸，广义相对论严重面临的问题。
我们首先来看一个图片吧，这个是传统的宇宙大爆炸模型
credit:NASA
我们可以看到宇宙大小的变化并不是随着时间完全线性的变化。
对宇宙尺寸有个巨大贡献的位置点在奇点（singularity of universe）爆炸的后期。也就是inflation所指示的位置。无遗这段时间的宇宙扩大速度是远远的超过光速的。
这段时间宇宙是处于超高能量的状态，所以有一部分学者认为这个状态是广义相对论无法解释的，比如出现超光速现象，因此也有各种例如弦理论，量子力学来解释这个状态。目前一个最好理论是 Big Bounce，这段可以看维基百科。


我再额外说一句吧，singularity of universe中文也就是奇点，这个状态到底是否存在，学者们也一直争论不休，根据宇宙大爆炸模型，奇点是包含了时间空间的点，换句话说，宇宙大爆炸之前不存在时间，空间这些概念。
但是我们已经有的证据是，在这个时期的宇宙，的确处于一个高能高密度的状态
CREDIT NASA

王枫13898316786

关于这个问题需要先弄清楚几个基本概念，光速不可超越是指物质运动的速度不可以超过光速，宇宙不仅包括物质还包括空间，通常讲的宇宙膨胀就是指宇宙空间的膨胀，而不是宇宙物质的膨胀，空间是不具有物质属性的，空间也不受物质定律约束，所以空间的膨胀速度是可以超过光速的。
另外补充一下，宇宙是没有中心的，宇宙宇宙大爆炸不仅诞生了物质，也诞生了空间，宇宙大爆炸开始时所有空间点都集合在一个点，宇宙膨胀是所有空间点都在向四面八方膨胀，通常拿气球举例，宇宙中的每个空间点都是一个气球，有无数的气球在同时膨胀，随着时间和膨胀的推移，相距较远的空间点之间的相对速度也越来越大，这就是红移现象。

ehNZUcIj

简单解释就是宇宙的膨胀速度不受光速限制。因为光速是限制空间内物体运动的极限速度。而宇宙膨胀是空间自我膨胀。自然不受空间内部物理法则的限制。大家都知道宇宙在膨胀，据观测，有一些天体正在超越光速远离地球。这就是因为宇宙的空间膨胀导致了它们超越光速。

bigocean

根据相对论，似乎一切物体并不能超越光速，甚至等于光速都不可能做到。
为什么宇宙年龄 138亿年。
而宇宙可观测范围是930亿光年，根据宇宙微波背景辐射探测验算得到的距离，而不是真实宇宙直径，实际上宇宙可能是9300亿？9.4万亿？9.4万万万亿亿亿亿亿光年？？我们不得而知，但是我们目前只观测到这么大的范围。
而你要知道宇宙膨胀，或者宇宙最初的诞生，都是超越了光速，更甚数倍光速。
但是这是时空的膨胀，空间的膨胀。
不是速度，更不是物体的速度，不是粒子所组成的各种物体的速度，它是整个宇宙时空的速度。
还有很多现象都可以超光速。
但是你要理解，现有的数学物理体系下的无法超越光速，所指的能携带信息的物体。
但是宇宙的暴涨是时空膨胀，而不是粒子超越光速。
而且不携带信息的量子纠缠态同样可以超光速。。
这和相对论并不矛盾。


科学思维让我们用已知去推导未知。
而不是用未知去推导未知。

无将大车

这个问题我也疑惑了很久，知乎上有个科普让我知道了是怎么回事。
930亿是我们计算出来的，不是实际的。
我们看到最远的是127亿光年（美国人宣布发现了宇宙中第一束光离我们127亿年）。
如果按照光锥之外无世界的话我们的宇宙实际上也就127亿光年左右直径（要减去暴涨部分，但是暴涨部分不会超过10亿光年）
但是，因为一个星星离我们100亿光年，有可能是离我们80亿光年远，20亿光年久,也可能离我们60亿光年久，40亿光（随便写的数字，知道大意就行了），为了方便比较，我们变换坐标系，折合出来，要不都离我们有多远，要不都离我们有多久，就得出了这么个930亿光年的数值。
同时，如果说，我们观察到的最远星星离我们830亿光年，是个错误的答案，因为那颗星星我们观察到的实际上是100亿年前的巨恒星，其实际寿命不会有100亿年久。但是它所在的空间部分，因为没有理由、及证据表明会大幅度塌陷萎缩，我们 相信哪怕它变成黑洞了，其所代表的空间部分在"现在"“应该”在830亿光年外，，然后按照数学模型，把整个空间结构变得光滑，计算出来得到离我们最远有930亿光年，所以我们说宇宙的直径930亿光年。
====================================
结论，这个930亿是数学计算出来的模型，不是真实的。因为我们看到的最远的不会同时存在于我们的视界和930亿光年外。