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宇宙形成才138億年,為什麼人類能觀測到465億光年外?

這個問題涉及到幾種宇宙距離的概念,需要加以區分,否則就會混淆宇宙的時間和空間概念。

根據目前的研究結果,宇宙的誕生時間是在大約138億年前,這意味著我們所能接收到的最古老光線在宇宙中的傳播距離是138億光年(宇宙最早的光可以追溯到宇宙形成之後38萬年)。因為只有138億年的時間,光所能走過的距離自然就是138億光年。需要注意的是,這裡的138億光年被稱為光行距離,即光在宇宙中行進的距離。

另一方面,雖然可觀測宇宙的範圍可以延伸到465億光年之外,但並不是說我們現在真的觀測到了如今距離地球465億光年之外的天體。我們只是觀測到那些天體的遙遠過去,而在138億年前發出那些光的天體現在已經退行到了465億光年之外。這裡的465億光年被稱為共動距離,這是由宇宙膨脹造成的。

這裡總結一下,由於宇宙的年齡為138億年,所以138億光年是傳播到地球上的光所走過的最遠距離。而465億光年是發出這些光的光源現如今與地球的距離,這要歸因於宇宙的膨脹。

此外,即使等上465億年或者更長的時間,我們也是不可能觀測到現在位於465億光年之外的天體,因為整個宇宙都在膨脹,導致那裡的天體正以超光速退行而去。事實上,只要是現在距離地球超過140億光年的空間,都是未來的我們所無法觀測到的宇宙範圍。

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