How big is 可观测宇宙?

可观测宇宙是宇宙中自大爆炸以来光已经有时间到达地球的那部分区域。它是一个以地球为中心的球体，直径约为 930 亿光年，光年是光在一年内传播的距离。这一直径约合 8.8 × 10²⁶ 米，10²⁶ 表示 1 后面跟着 26 个零。

大小

宇宙的年龄约为 138 亿年。因此似乎不会有来自 138 亿光年以外的光能够到达地球。但在光传播的过程中，空间本身也在膨胀。发出那些能够到达地球的最古老的光的物质，如今距地球已经约有 460 亿光年远。

这一距离就是可观测宇宙的半径，天文学家称之为粒子视界。它是推算出来的，而不是直接测量得到的。宇宙学家根据宇宙的膨胀速率和物质构成来计算这一半径，而这些数据是由 WMAP 和普朗克等探测器测得的。

已发表的计算结果表明，这一半径约在 460 亿到 466 亿光年之间，因此直径约为 920 亿–930 亿光年。随着时间推移，来自更远处的光有更多时间到达地球，这一半径也会随之增大。

大小比较

• 按体积计算，可观测宇宙内部大约能装下 3 × 10⁵⁹ 个地球大小的行星。
• 如果把宽约 10 万光年的银河系缩小到一个篮球那么大，可观测宇宙就会大约有 220 千米宽。
• 银河系盘面并排排列，大约需要 93 万个才能铺满可观测宇宙的宽度。
• 它的宽度约为武仙-北冕座长城的 10–14 倍。武仙-北冕座长城是一个推测中的结构，宽度估计为 65 亿–98 亿光年。

其中的内容

望远镜实际能够看到的最古老的光，是宇宙微波背景辐射。这一微弱的辉光是在宇宙年龄约 38 万年时释放出来的，如今温度约为绝对零度以上 2.7 度。它来自一个略处于粒子视界内侧的球面，如今距地球约 14.0 吉秒差距（合 457 亿光年），1 吉秒差距约为 32.6 亿光年。

在这个球面范围内，一项 2005 年的研究估计已经形成了大约 1700 亿个明亮星系，其中每一个的亮度都至少约为银河系的四分之三。

可观测宇宙之外

可观测宇宙的边缘只是人类能够看到范围的极限，并不是空间本身的边界。普朗克卫星的测量结果，结合星系巡天数据，显示空间的平直程度误差不超过约 0.2%。2011 年一项关于宇宙曲率的分析发现，整个宇宙的体积至少是可观测部分的 251 倍，而且宇宙可能是无限的。

参考资料

• A Map of the Universe. Gott et al., The Astrophysical Journal, 2005.
• Expanding Confusion: common misconceptions of cosmological horizons and the superluminal expansion of the Universe. Davis and Lineweaver, Publications of the Astronomical Society of Australia, 2004.
• Planck 2018 results. VI. Cosmological parameters. Planck Collaboration, Astronomy and Astrophysics, 2020.
• Planck reveals an almost perfect Universe. European Space Agency, 2013.
• Applications of Bayesian model averaging to the curvature and size of the Universe. Vardanyan et al., Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 2011.
• Measuring the Universe. International Astronomical Union.
• New data support the existence of the Hercules-Corona Borealis Great Wall. Horváth et al., Astronomy and Astrophysics, 2015.
• Earth Fact Sheet. NASA, 2024.
• Our Milky Way Galaxy: How Big is Space?. NASA Science.
• Official Basketball Rules 2026: Basketball Equipment. FIBA, 2026.