130億年前的大爆炸是怎樣計算出來的？

假定愛因斯坦的廣義相對論是對的，再假設宇宙是均勻且各向同性，那麼宇宙的膨脹將服從費瑞德曼方程。而費瑞德曼方程可以告訴我們，給定宇宙的能量密度時，宇宙會以什麼樣的速度膨脹、收縮，還有這個速率的變化率。宇宙現在的膨脹速度我們是知道的，即哈勃常數，再加上觀測得到的宇宙密度，這樣往回推，可以算出來現在空間從一個點膨脹到現在的尺寸，要多長時間，這就是宇宙年齡了。

這有點類似於，我站在地面上，看到空中有個石頭在飛，知道重力加速度、這個石頭現在的高度和速度，就能算出這個石頭是多久前讓出去的。新的觀察可能會更新宇宙密度和哈勃常數的數值，這樣宇宙年齡也會隨之而變化。

當然，這也會產生一個問題，我們目前所觀測到的最遠距離，就是宇宙的邊緣嗎？

哈勃看到的星系並不是宇宙邊緣，甚至不是人類能觀測的最遠的東西，微波背景輻射才是我們能觀測的最遠的東西。它發生在宇宙誕生後大概幾十萬年的樣子，我們遠處時，在越遠的地方，看到的是那裡越早時候的景象。我們看向太陽，看到的是8分鐘前的太陽，看比鄰星，看到的是4年前的比鄰星，然後看到250萬年前的仙女座星系，看到130多億年前最早的星系，當我們看到微波背景時，再往遠看，就看不到東西了，因為微波背景時刻再之前，宇宙是不透明的，那裡是連光子都跑不過，就像有一道黑幕擋住了。所以微波背景也不是邊緣，只是更遠的地方一片漆黑，什麼都看不到了。

如果能穿越這片黑暗，還能看到什麼，這就沒有人能知道了，目前而言基本不能看到更遠的地方。當然，穿越之後還能看到多遠，看到什麼，大概能再往遠處走個幾十萬光年，頂多看到宇宙誕生後那一瞬間的光子，再之前就什麼也沒有了。甚至連所謂「之前」的概念也不存在，所有宇宙確實存在一個「邊緣」，一個可觀測宇宙的邊緣，我們稱之為視界。

為什麼能看到的空間是有限的，是由於宇宙年齡是有限的，在這個時間裡，光子只能走的有限的距離。然而，可觀測的宇宙是有限的，並不代表宇宙本身是有限的，宇宙本身可能是無限大，只不過視界之外的光子，還沒有到達我們這裡。實際上，現在也有一些研究關注是不是宇宙中存在超視界尺度的結構。

也許宇宙就像一個低密度黑洞，邊界怎麼也無法穿過去。

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！