宇宙的尺寸有多大？科学家如何计算出宇宙的大小？

宇宙对于人类来说是非常巨大的空间，天文学家一直在尝试探索宇宙，寻找宇宙的边界，虽然宇宙无法观测到边缘，但是科学家可以通过各种间接手段，计算出宇宙的大小。

哈勃望远镜发现宇宙的星系都在不断远离，而且距离越远的星系，远离速度越快，通过哈勃定律，天文学家判断出宇宙的年龄大约是138亿年。但是宇宙中的光线，依旧有很多没有到达地球，因此宇宙的尺寸远远要比138亿光年更大。

在宇宙中，快速远离我们的星系，会因为红移定律光线偏红，科学家通过宇宙的膨胀、宇宙的年龄，综合推断出宇宙的可观测直径为930亿光年。

宇宙的增长，比光速更快？

宇宙的年龄是138亿光年，这一结论出现后，很多人认为宇宙半径就是138亿光年，宇宙随着光的传播而不断扩大。

但是通过哈勃望远镜的观测，天文学家发现几乎所有的天体都在远离我们，而且距离我们越远的天体，远离我们的速度越快。如果宇宙是一个自由的空间，那么远处的天体应该有远离、也有接近我们的天体，能够解释这一现象的假设就是——宇宙正在加速膨胀。

因此宇宙从大爆炸开始，光线开始传播的同时，宇宙也在以超常的速度膨胀，宇宙半径也远远大于138亿光年。

如果宇宙并没有膨胀，那么宇宙的半径就应该是光传递的时间，这也表明总有一天，宇宙的光都会到达地球，届时地球可能会被完全照亮，再也没有夜晚。

但是由于宇宙正在加速膨胀，空间的膨胀让光线到达地球的路程越来越远，从而让地球的夜空一直保持黑暗，这些光线，也就是宇宙的可观测半径范围。

通过观测宇宙大爆炸产生的原始引力波、宇宙微波背景，天文学家认为宇宙的可观测半径大约为465亿光年。

宇宙的真实大小，远远超过可观测半径：

虽然科学家计算出宇宙的可观测半径为465亿光年，但是这一数值一直都在不断增加。

首先就是宇宙诞生初期，宇宙内部充满了物质能量，光子也被限制在初期宇宙中无法传播，这个过程大约持续38万年时间，这部分时间并没有被计算到宇宙可观测半径内。

而且宇宙一直处于发展状态，宇宙也一直在加速膨胀，宇宙的边界并没有质量，因此膨胀速度可以超越光速，宇宙的真实大小很难进行计算，而且天文学家甚至无法确定宇宙的形状是不是球形。

通过对宇宙曲率的观测，天文学家发现宇宙在目前人类能够到达的精度范围内，几乎是平坦的空间，这说明宇宙可能是一个无限大的空间。

但由于宇宙形状并不确定，宇宙或许是一个正方体、圆柱体之类带有平面的几何体。人类想要超越可观测半径，了解宇宙的真实大小，不仅仅需要探索宇宙的尺寸，还需要了解宇宙的形状。

随着物理学的发展，宇宙的形状也出现了多种假说，不仅仅局限于球体、几何体，科学家甚至提出了多维结构的嵌套宇宙模型，这也让真实宇宙的大小变得更加复杂。

总结：

宇宙的可观测半径为465亿光年，科学家通过哈勃定律、宇宙原始引力波、宇宙微波背景、红移定律，宇宙大爆炸假说，综合推测出这一数据。

然而宇宙的可观测半径只是宇宙的一部分，随着宇宙膨胀速度的加快，最终宇宙膨胀速度会超越光速，远处天体的光也将永远无法传递到地球。届时人类想要了解宇宙真实的尺寸和形状，就会变得更加困难！

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发布媒体：好百科 作者：新初科学