宇宙有多大？

直径为930亿光年(可观测)，估计总直径为1600亿光年。

要了解有多大，请试着在你面前放一枚硬币。假设这个小硬币是我们的太阳，那么另一个代表离太阳比较近的恒星：比邻星的硬币应该放置在563公里左右。对于生活在国内的读者，比如上海的读者，这第二枚硬币几乎会放在山东或者安徽省，而对于一些小国的居民，这硬币可能已经放在国外了。

这只是太阳和比较近的恒星。当你试图模拟一个更大的空间时，就会麻烦得多。例如，与你的硬币太阳相比，银河系的直径约为1200万公里，相当于地球和月球之间距离的30倍。如你所见，的尺度是惊人的，几乎没有办法用我们生活中众所周知的距离尺度来衡量。

但这并不意味着测量的梦想遥不可及。天文学家在长期的研究中发现了一些测量尺度的有效方法。我们将在下面向您展示相关内容：

1的尺度

我们不生活在的中心，但我们生活在哈勃体积的中心，这是一个直径约930亿光年的球体

这个星球上没有人知道有多大。它可能是无限的，也可能确实有某种边界，这意味着如果你旅行足够长的时间，你比较终会回到你开始的地方，就像在地球上一样，类似于在球体表面旅行。

科学家们对的形状和大小的具体数据有不同的看法，但至少他们可以对一点，即我们能看到多远，进行非常精确的计算。真空中光速是一个恒定值，那么既然从诞生到现在已经有137亿年左右，这是否意味着我们只能看到远至137亿光年的地方？

答案是错的。这个比较奇怪的特性之一是它在不断膨胀。而这种膨胀几乎可以以速度进行，——甚至超过光速。这意味着我们能观察到的比较远的天体实际上比它们实际到达的距离要近得多。久而久之，由于整体的膨胀，所有的星系都会离我们越来越远，直到比较后只剩下我们一个空旷的空间。

奇怪的是，结果我们的观察能力居然被“增强”了。事实上，我们能观察到的比较远星系距离我们460亿光年。我们不生活在的中心，但我们生活在哈勃体积的中心，这是一个直径约930亿光年的球体。

充满星系

这是美国宇航局哈勃太空望远镜获得的比较深图像之一

这张照片是美国宇航局哈勃太空望远镜获得的比较深的图像之一。科学家们让哈勃望远镜对准天空中的一个小区域，长时间曝光——个月，以便尽可能多地捕捉到每一个薄弱点。上图是局部放大图，全图是下图，包含一万个星系。从局部放大图中，可以看到星系的一些细节。

全象

当你看着这些遥远的星系时，你可能没有意识到你在看着遥远的过去。你看到的所有星系都和130亿年前一样，几乎是时间的尽头。如果你更喜欢空间的描述，这些星系距离我们300亿光年。

在不断膨胀，但与此同时，科学家在尺度上的测量精度也在不断提高。他们很快找到了描述中遥远天体之间距离的极好方法。随着的膨胀，中传播的光的波长会被拉长，就像橡皮筋被拉长一样。光是电磁波。对它来说，波长越长意味着接近光谱中的红色波段。所以天文学家用“红移”这个词来描述天体的距离。简单来说，它描述了光束从天体发出后，在空间中经历了多大的膨胀和拉伸。当然，天体离得越远，光波在传播过程中的波长就越长，光就越红。

如果用这种描述方法，可以说这些遥远星系的距离大约是红移值z=7.9，天文学家马上就能理解你说的距离尺度。

3比较远的天体

比较远的天体

这张图片中间不显眼的红色晕其实是一个星系，是人类有史以来观测到的比较远的天体。美国宇航局的哈勃太空望远镜拍摄了这张照片。这个星系距离bigbang只有4.8亿年。

这个星系的红移值约为10，相当于距离地球315亿光年。好像这个星系很孤独，周围同时没有星系。这与大爆款后大约6.5亿年的情况形成鲜明对比，在大爆款期间，天文学家发现了大约60个星系。这说明虽然这短短的2亿年对于来说只是一眨眼的时间，但也正是在这短短的时间内，大量的小星系汇聚形成了大星系。

但是这里需要指出的是，天文学家还没有完全确定这个天体的距离值，这意味着它的实际距离可能比现在想象的更近。在nasa的下一代詹姆斯韦伯太空望远镜发射取代哈勃太空望远镜之前，科学家们将不得不在数据不足的情况下做出估计。

4比较远的距离

比较远的距离

天文学家能观测到的比较远的光叫做“微波背景辐射”(cmb)。这些是到达地球的比较古老的光子，几乎在bigbang发生的时候就诞生了。大爆款后的短时间内，非常小，所以相当拥挤，物质密度太大，光无法长距离传播。

但诞生后，大约38万年后，第一次变得足够大，光可以自由传播。此时发出的光是我们能观测到的比较古老的光，是黎明的第一缕光线；它存在于的每一个方向，无论你把望远镜指向哪个方向都可以观察到。微波背景辐射就像一堵墙。我们只能尽量看到墙这边的风景，却没有办法穿过。

那么这些原始光是如何变成微波的呢？这是因为的膨胀。随着的膨胀，当时发出的光波波长逐渐变长。经过这么长时间(137亿年)，它们的波长被拉伸到了不可思议的程度。随着的膨胀和冷却，这种辐射的剩余温度只有-270摄氏度左右，这就是著名的3k背景辐射。这种辐射的分布令人惊讶地各向同性，差异不到十万分之一。

而如果有一天人类终于可以制造出高灵敏度的中微子探测器，那么我们就终于可以突破微波背景辐射所搭建的墙，看到中微子出现时背后的景象，也就是所谓的“中微子背景”。与光子不同，中微子一般几乎是透明的，可以很容易地穿过地球、太阳甚至整个。正是因为这个特点，一旦我们能够解码中微子携带的信息，我们就能够在bigbang之后仅仅几秒钟就追溯到现场。

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