视界宇宙半径是465亿光年，为什么现在天文学观测到的宇宙都不超过138亿光年?
这个问题很有意思，它触及了我们理解宇宙膨胀和可观测宇宙边界的核心概念。简单来说，我们现在观测到的宇宙“不超过138亿光年”是基于光从宇宙大爆炸发生至今传播的时间长度来定义的，而你提到的“视界宇宙半径465亿光年”则是描述当前我们能够观测到的、被大爆炸后宇宙膨胀推离到我们视线之外的最遥远区域的距离。
让我来详细解释一下这其中的联系和区别，尽量用平实的语言来沟通，就像朋友间聊天一样。
为什么我们观测到的宇宙不超过138亿光年？
首先，要明白我们是如何“看到”宇宙的。我们看到的最远的物体，实际上是它们在很久很久以前发出的光线，这些光线经过漫长的时间才到达我们的眼睛或望远镜。
想象一下，宇宙大爆炸发生在大约138亿年前。在那一刻，整个宇宙，包括我们今天能看到的最遥远的星系，都挤在一个非常小的空间里。然后，就像一个正在充气的气球，宇宙开始膨胀。
光速是有限的： 光跑得再快，也需要时间。宇宙大爆炸发生后，最先发出的光，经过138亿年的传播，刚好在今天到达我们这里。这些光告诉我们，在138亿年前，宇宙是什么样子的。
138亿光年是一个“时间尺度”： 所以，当我们说“我们观测到的宇宙不超过138亿光年”，这是指我们能接收到来自那里的光的最远距离。这是“可观测宇宙”的半径，它实际上是从大爆炸开始至今，光线能够传播的最大距离。
那么，465亿光年是怎么回事？它和138亿光年有什么关系？
这里就涉及到宇宙膨胀的奇妙之处了。宇宙并不是静止不动的，它一直在膨胀，而且膨胀的速度在早期可能比光速还要快（这个“快于光速”的说法，我们稍后会细说，它并非违反相对论）。
让我们回到那个正在充气的气球的比喻：
宇宙膨胀不是物体在空间里移动： 空间本身在膨胀，就像气球的表面在变大。气球表面上的点（代表星系）并没有自己在“跑”，而是气球表面在伸展，把它们推得越来越远。
“原初”的距离 vs. “现在”的距离：
在138亿年前，那些发出我们现在看到的、来自“138亿光年远”的光的物体，它们其实离我们并没有138亿光年远。它们可能比现在近得多。
但是，从那时起到现在，它们和我们之间的空间一直在膨胀。所以，尽管它们发出的光只跑了138亿光年，但由于这期间空间本身的伸展，它们现在离我们的实际距离已经远远超过了138亿光年。
这个“现在”的距离，就是465亿光年。
打个更具体的比方：
想象一下，你和你的朋友在一条非常长的橡皮筋的两端。橡皮筋从一开始就很长。
你的朋友在你身上贴了一张纸条，然后从138亿年前（比喻时间点）就开始放飞它，让它往远方漂流。
这张纸条以非常高的速度（光速）漂流。
与此同时，这条橡皮筋也在不停地被拉长。而且，它被拉长的速度非常快，甚至在你朋友放飞纸条的瞬间，橡皮筋就被极大地拉长了。
现在，138亿年后，这张纸条终于漂到了你的手里。你看到纸条上的信息，就像你看到了138亿年前宇宙的样子。
关键点来了： 因为橡皮筋一直被拉长，你朋友现在离你的实际距离，远不止纸条漂流的138亿光年的“路程”。可能现在他已经离你465亿光年那么远了。
为什么早期膨胀可以“快于光速”？
这里有一个重要的概念要区分：
光速是信息和物质在空间中传播的极限。 任何东西（比如一艘飞船）都不能相对于它所在的那块“空间”以超过光速的速度移动。
宇宙膨胀是空间本身的伸展。 想象一下橡皮筋上的两个点，当橡皮筋被拉伸得非常快时，这两个点之间的距离会以超过光速的速度增加。但这并不是说点在橡皮筋上“跑”得比光快，而是橡皮筋本身在“创造”更多的空间。
在宇宙早期，有一个叫做“暴胀”的阶段，在那极短的时间里，宇宙以惊人的速度膨胀了无数倍。这使得那些离我们非常遥远的区域，它们发出的光在传播过程中，又被空间膨胀推得更远，最终导致了我们今天看到的可观测宇宙边界的实际距离，远远超过了光传播的总距离。
总结一下：
138亿光年： 这是我们能接收到的、来自宇宙大爆炸后最古老的光线所传播的时间距离。它定义了我们“看见”的宇宙的边界，是因为光线需要时间来旅行。
465亿光年： 这是由宇宙膨胀造成的、那些发出我们今天看到的138亿年前的光的物体，在宇宙膨胀后的今天，它们相对于我们的实际距离。由于空间本身的伸展，它们现在离我们已经远远地被推开了。
所以，我们不是看不到更远的宇宙，而是我们看到的最远的宇宙（138亿年前的光），已经由于宇宙的膨胀，在现在这个时刻，离我们有465亿光年那么远了。而比这更远的宇宙，它们发出的光还没来得及传播到我们这里；或者，它们发出的光在我们能接收到的138亿年前那个时间点之前，就被我们身边的空间膨胀推得更远了。
希望能把这个道理讲清楚，别觉得太绕哈！科学总是在不断刷新我们对宇宙的认知。
让我来详细解释一下这其中的联系和区别，尽量用平实的语言来沟通，就像朋友间聊天一样。
为什么我们观测到的宇宙不超过138亿光年？
首先，要明白我们是如何“看到”宇宙的。我们看到的最远的物体，实际上是它们在很久很久以前发出的光线，这些光线经过漫长的时间才到达我们的眼睛或望远镜。
想象一下，宇宙大爆炸发生在大约138亿年前。在那一刻，整个宇宙，包括我们今天能看到的最遥远的星系，都挤在一个非常小的空间里。然后，就像一个正在充气的气球，宇宙开始膨胀。
光速是有限的： 光跑得再快，也需要时间。宇宙大爆炸发生后，最先发出的光，经过138亿年的传播，刚好在今天到达我们这里。这些光告诉我们，在138亿年前，宇宙是什么样子的。
138亿光年是一个“时间尺度”： 所以，当我们说“我们观测到的宇宙不超过138亿光年”，这是指我们能接收到来自那里的光的最远距离。这是“可观测宇宙”的半径，它实际上是从大爆炸开始至今，光线能够传播的最大距离。
那么，465亿光年是怎么回事？它和138亿光年有什么关系？
这里就涉及到宇宙膨胀的奇妙之处了。宇宙并不是静止不动的，它一直在膨胀，而且膨胀的速度在早期可能比光速还要快（这个“快于光速”的说法，我们稍后会细说，它并非违反相对论）。
让我们回到那个正在充气的气球的比喻：
宇宙膨胀不是物体在空间里移动： 空间本身在膨胀，就像气球的表面在变大。气球表面上的点（代表星系）并没有自己在“跑”，而是气球表面在伸展，把它们推得越来越远。
“原初”的距离 vs. “现在”的距离：
在138亿年前，那些发出我们现在看到的、来自“138亿光年远”的光的物体，它们其实离我们并没有138亿光年远。它们可能比现在近得多。
但是，从那时起到现在，它们和我们之间的空间一直在膨胀。所以，尽管它们发出的光只跑了138亿光年，但由于这期间空间本身的伸展，它们现在离我们的实际距离已经远远超过了138亿光年。
这个“现在”的距离，就是465亿光年。
打个更具体的比方：
想象一下，你和你的朋友在一条非常长的橡皮筋的两端。橡皮筋从一开始就很长。
你的朋友在你身上贴了一张纸条，然后从138亿年前（比喻时间点）就开始放飞它，让它往远方漂流。
这张纸条以非常高的速度（光速）漂流。
与此同时，这条橡皮筋也在不停地被拉长。而且，它被拉长的速度非常快，甚至在你朋友放飞纸条的瞬间，橡皮筋就被极大地拉长了。
现在，138亿年后，这张纸条终于漂到了你的手里。你看到纸条上的信息，就像你看到了138亿年前宇宙的样子。
关键点来了： 因为橡皮筋一直被拉长，你朋友现在离你的实际距离，远不止纸条漂流的138亿光年的“路程”。可能现在他已经离你465亿光年那么远了。
为什么早期膨胀可以“快于光速”？
这里有一个重要的概念要区分：
光速是信息和物质在空间中传播的极限。 任何东西（比如一艘飞船）都不能相对于它所在的那块“空间”以超过光速的速度移动。
宇宙膨胀是空间本身的伸展。 想象一下橡皮筋上的两个点，当橡皮筋被拉伸得非常快时，这两个点之间的距离会以超过光速的速度增加。但这并不是说点在橡皮筋上“跑”得比光快，而是橡皮筋本身在“创造”更多的空间。
在宇宙早期，有一个叫做“暴胀”的阶段，在那极短的时间里，宇宙以惊人的速度膨胀了无数倍。这使得那些离我们非常遥远的区域，它们发出的光在传播过程中，又被空间膨胀推得更远，最终导致了我们今天看到的可观测宇宙边界的实际距离，远远超过了光传播的总距离。
总结一下：
138亿光年： 这是我们能接收到的、来自宇宙大爆炸后最古老的光线所传播的时间距离。它定义了我们“看见”的宇宙的边界，是因为光线需要时间来旅行。
465亿光年： 这是由宇宙膨胀造成的、那些发出我们今天看到的138亿年前的光的物体，在宇宙膨胀后的今天，它们相对于我们的实际距离。由于空间本身的伸展，它们现在离我们已经远远地被推开了。
所以，我们不是看不到更远的宇宙，而是我们看到的最远的宇宙（138亿年前的光），已经由于宇宙的膨胀，在现在这个时刻，离我们有465亿光年那么远了。而比这更远的宇宙，它们发出的光还没来得及传播到我们这里；或者，它们发出的光在我们能接收到的138亿年前那个时间点之前，就被我们身边的空间膨胀推得更远了。
希望能把这个道理讲清楚，别觉得太绕哈！科学总是在不断刷新我们对宇宙的认知。
网友意见
因为题目有一股没分清光年和年的气息，看的报道又出了偏差。
可观测宇宙的半径约 465 亿光年，估计年龄约 137 亿到 138 亿年。
对遥远天体到地球距离的报道使用的距离测量体系是光行距离/Light-travel distance。这是取光到达观察者所用的估计时间将单位换成光年，理所当然不会超过同期估计的宇宙年龄。
光行距离没有直接的物理意义。在这个体系里，可观测宇宙的半径就是将估计的宇宙年龄的单位换成光年，这经常引起人们的误解和混乱。过去数十年间，多次有学者呼吁不要在科学新闻里使用光行距离[1]。
题目谈到的遥远天体大抵是 z=11.09 的 GN-z11，到地球的光行距离约 134 亿光年，共动距离约 320 亿光年，后者才是和可观测宇宙的半径匹配的距离。
- 这体系有许多可笑的内在问题。你会在这样写成的科技新闻中看到“距离我们约 91 亿光年的星系团，诞生于宇宙大爆炸后约 46 亿年”，那么你觉得这天体和我们之间的平均相对速度是不是有约二倍真空光速呢？读者很容易出现这样的困惑，而新闻编辑根本就不管。
- 这就是上面说的星系团。
可以在 NASA 相关的网站上看到大量使用光行距离的文章。
- 看到“这个天体诞生在大爆炸后 X 年，距离我们 Y 光年”，且 X+Y 接近 137 亿或 138 亿，就要小心了。
你可以假定“有一天，最新的理论将宇宙年龄变成了一万亿年，而那些高红移天体被证明是在宇宙诞生后不到一亿年里出现的”，然后想一想它们的光行距离会变成什么样。
你也可以用其他的距离测量体系。
从其他回答的评论里可以看出提问者没搞懂的东西还不止这些。
参考
- ^ http://www.astro.ucla.edu/~wright/Dltt_is_Dumb.html
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