影像是宇宙中极为遥远的部分,许多星系距离我们数百亿光年。与宇宙有关的几个基本事实-起源,历史,当前状态-很难让人意识到。 其中之一就是宇宙大爆炸(Big Bang),即宇宙起源于几年前,即138亿,然后发生了第一刻,我们可以用它描述今天的宇宙:充满物质和辐射,以及最终成长为恒星,星系,行星和人类的成分。 我们能看多远? 您可能会认为,既然宇宙中的所有事物都受到光速的限制,那么这将是138亿年的时期。 但是事实并非如此,其中一位读者想知道:
我们如何研究920亿英里的空间范围[显然是指光年-大约2个月。 trans。]边缘的光是什么时候才到达137亿年的? 即使我们假设这些点在光的传播过程中远离我们,并且我们计算出它们应该在哪里,而不是在我们看到它们的位置,并且考虑到这种距离下的空间扩展速度比c快,似乎数字太大。
这个问题可以从三个方面来解决,但只有一个是正确的。
艺术家展示的可观察宇宙的对数图像1)物质无处不在,光以光速运动。 默认情况下,人们只有这样一张照片。 您可以想象,无论您在哪里看,宇宙中都充满了恒星和星系,而且这些恒星和星系几乎是在一切开始之后立即开始形成的事实。 因此,我们等待的时间越长,就能看到的越远,因为光以光速直线移动。 因此,在138亿年之后,我们可以预期,我们将可以回顾将近138亿年,仅减去大爆炸之后形成恒星和星系所需的时间。

2)物质无处不在,光以速度c移动,一切都可以在空间中移动。 这个问题有另一个层面-不仅存在一堆发光物质,而且这些物体也相对移动。 由于它们也可以按照SRT的规则以几乎光速移动,并且光以光速向您的方向移动,因此我们可以期望我们可以瞥见第一段中几乎两倍的距离。 如果物体发出的光现在才到达我们,并且它们自身几乎以光速从我们移动,那么也许现在可以将物体定位在距我们276亿光年的距离处。

3)物质无处不在,光速以c速度移动,一切都可以在空间中移动,宇宙得以扩展。 最后一个级别是最不直观的,并且会导致最多的问题。 是的,空间中充满了物质,这些物质迅速聚集在恒星,星系和更大的结构中。 是的,它发出的光以速度c(真空中的光速)移动。 所有这些物质都可以在空间中移动,这通常是由于密度增大和减小的各个部分的相互引力吸引。 所有这些与选项2中的相同。

它补充说,空间本身也在扩大。 当您看着一个遥远的星系并发现它比正常的星系更红时,通常认为它是由于远离我们的运动而变得更红,其结果是光移到了光谱的红色部分。 同样,警笛声从您身上移开,移向更长的波浪,并且听起来更低。 但这一切都适用于第二种选择。 GR增加了另一点,即空间的扩展。 随着宇宙的膨胀,空间的结构被拉伸,对于空间中的单个光波,长度也会增加!

您可以决定无法区分这两种效果。 如果可以测量的只是到达您的眼睛的光的波长,那么如何确定它是由于运动还是由于空间结构而扩展了? 事实证明,红移(以及波长)与星系的观测亮度之间存在关系,该关系取决于距离。 正如我们前面所描述的,在一个非扩展的宇宙中,您可以看到的最大距离将是宇宙以光年计的两年:276亿光年。 但是在我们今天的宇宙中,我们已经看到了更遥远的星系!
GOODS-North概述,在照片中,是我们所见过的最遥远的星系之一。 大多数都超过了300亿光年。那么我们能看多远? 如果宇宙中没有暗能量,那么最远的物体是恒星,星系,来自大爆炸的残留辉光等。 -将被限制在414亿光年。 但是在暗能量宇宙中,这个值甚至更大,对于所观察到的暗能量,总计约为460亿光年。
blogs-images.forbes.com/startswithabang/files/2016/08/1-U1TKSOmpfiu_JRkSDzPquA.jpg虚线是STR的预测,实线是GR,表示在扩展的Universe中的距离。 这些观察结果与GR的预测相符。
综上所述,我们得出的从一端到另一端观察宇宙的距离为920亿光年。 不要忘记它在不断扩展。 如果今天我们以光速行进,那么我们将只能通过其大小的三分之一,约占体积的3%。

因此,尽管920亿光年对于一个拥有138亿年年龄的宇宙来说是一个巨大的价值,但它是充满物质,暗能量并遵守GR律的宇宙的正确价值。 之所以如此之大,是因为空间正在扩大,并且在相连的星系,星系和星团之间不断创造新的空间。 如果考虑到其中的所有内容,对其进行控制以及它的外观,那么事实证明它不可能如此。