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候，有一個疑問始終縈繞在每個人的心頭，即我們所處的這個宇宙，到底有多廣闊，它又從何而來？而現(xiàn)在，據(jù)我們所知，這個宇宙的形成時間大概在138億年以前，而這個宇宙的直徑則有930億光年左右。

而這個時候，或許有人會問，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”這個詞語到底是什么時候出現(xiàn)的。

宇宙一詞的來源

古時候，人們口中的“宇宙”，并沒有很大。那時候，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。

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�！痘茨献�·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，隨著時光流逝，“宇”“宙”兩個字，卻逐漸從房屋很小的部分漸漸衍生出新的含義——時間和空間。

如《莊子》中的“旁日月，挾宇宙”，就已經(jīng)有了時間和空間上的意義，而到了后世，詩人和作家們對于“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)不再是一個特定的位置或地點，而包括一切的空間；“宙”則代表著無盡的時光，沒有起點，也沒有終點。

此時“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)識到，宇宙是所有時間、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”這個詞的概念，“宇”指空間，“宙”指時間。

在過去的數(shù)個世紀(jì)里，隨著天體的觀測、引力學(xué)和動力學(xué)等的發(fā)展，人們對宇宙的了解越來越多，對其認(rèn)識也越來越準(zhǔn)確。

現(xiàn)代宇宙學(xué)起源于1915年愛因斯坦提出的“廣義相對論”，這個理論實現(xiàn)了對宇宙起源、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論的基礎(chǔ)上。到了現(xiàn)在這個信息發(fā)達的時代，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，一個無限小，無限重，溫度無限高的奇點，在那里，發(fā)生了一次巨大的爆炸，爆炸過后，它又開始不斷擴張。其實愛因斯坦在一開始的時候?qū)�這個理論不屑一顧，他根本不信這個“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，哈勃便從遠處的星系中，觀測到了“紅移”現(xiàn)象，從而推斷出，這個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，有可能就是某一個時間發(fā)生了“大爆炸”，而那個爆炸的前一秒，一切都還處于一個無限小的奇點里。隨著時間的推移，更多的人加入到這個研究領(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，那時候的宇宙還很神秘的存在于一個奇點之中，可是隨著爆炸的那一刻，整個宇宙開始慢慢的演化，而這漫長的演化時間——138億年，就是宇宙的年齡。

那按照相對論，物體的移動速度不可能超越光速，也就是說宇宙半徑按照其年齡推算，最多可以就只能達到138億光年，但是目前我們所了解到的知識告訴我們宇宙半徑卻達到了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)，兩個新的物理分支出現(xiàn)，一個是量子力學(xué)，一個是相對論。其中一個基本假定就是關(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138億光年為半徑的球體�？墒牵�真的是這樣么？

現(xiàn)在從我們所學(xué)的知識中，我們可以知道，現(xiàn)在可探測到的宇宙是一個半徑為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，那這個差值的出現(xiàn)究竟是因為大爆炸出錯了，還是相對論出錯了呢？

膨脹的“錯”

其實，大爆炸論和相對論都是正確的，并不沖突。那這兩個數(shù)據(jù)為什么對不上呢？這要追溯到宇宙大爆炸剛發(fā)生的時候了。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，整個宇宙都在猛烈地膨脹。

伴隨著宇宙空間的擴張膨脹，氣溫也隨之降低。在這個時候，我們就要開始動腦筋了，宇宙在不斷擴大膨脹的，而光速又是一定的。那么，這樣下去會發(fā)生什么呢？

一束光所經(jīng)過的路程可以將光速乘以時間得到，假設(shè)宇宙爆炸的那一刻，這束光是從 A點到 B點，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。所以，我們必須將“膨脹”這個影響因素一起算進去。

但還有一個問題需要解決。這個宇宙最初并非完全透明。在早期的時候，因為宇宙的高溫，所以所有宇宙都處于“等離子態(tài)”，光子是無法在這樣的宇宙空間中傳播移動的。而此時，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�，是�?strong>8分20秒之前開始發(fā)送的？但實際上，這個光子是由太陽內(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)家們得出了一個結(jié)論，那就是一個光子“躥”出來大約要14萬年的時間。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秒之前剛剛到達我們的太陽表面，之后又用了8分20秒的時間到達我們的星球。

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

因為，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)存在于整個宇宙空間中了。假如我們可以接收到宇宙中”第一個“引力波，那么「前38萬年」就會被補上。在這個過程中，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，我們可以得出一個直徑為930億光年的可觀測宇宙。

似乎這個數(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這宇宙大爆炸學(xué)說的真實性提出了質(zhì)疑。

160億歲的恒星

這顆恒星就是HD140283，因為它太過”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。這個消息讓整個世界都為之震驚，因為宇宙才僅僅存在了138億年，而這個星球已經(jīng)存在了160億年，也就是說，這個星球存在的時間已經(jīng)遠遠比宇宙存在時間多出了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)還沒有形成的時候，整個宇宙都還處于一個無限小，無限重的奇點之中，那這個星球到底是從哪里來的？難道宇宙大爆炸理論真的錯了？

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“瑪土撒拉”進行了詳細(xì)地研究，希望能夠找到它的”真實“年齡。

真實年齡？

不過，確實也有很多人相信，“瑪土撒拉”星的真實年紀(jì)，很有可能是實驗出了差錯。

• 距離誤差

可能出現(xiàn)了兩種情況，一種是天文學(xué)界對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，從各個視角觀察到的恒星距離都會有很小的差別，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為這顆星球中的含氧量，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”星球年齡會被推算”錯“的原因。

通過對這顆名為“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，但實際上，這個數(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)在所處的這個宇宙并非只是一個”獨立體“，可能還存在我們這個宇宙之外的空間，或者說是與我們這個宇宙類似，但是卻又不完全一樣的宇宙。

所以，“瑪土撒拉”很有可能是另一個宇宙的恒星，也許那個宇宙的大爆炸發(fā)生得更早，所以這顆星球才會有160億年或者是144.6億年的壽命。因為我們所在的宇宙和其他宇宙產(chǎn)生撞擊，由于雙方的時空差異，所以，就出現(xiàn)了一個讓整個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世界，但是我們畢竟是這個宇宙世界中一個誕生不久的、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，或許也是因為我們的儀器被這種未知的物質(zhì)所干擾，所以才會使我們的觀測現(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基礎(chǔ)上的，光靠“嘴上功夫”是無法改變事實的。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。