光走了105亿年,为什么光源今天约173亿光年外?

先猜:它是否走了173亿年?回放这束光,留意“地址没变”与“距离变了”怎样同时成立。

收到的波长是发出时的3倍
图上宇宙年龄 32.69 亿年此时尺度因子 a = 0.333已传播 0 亿年

把星系的“地址”固定:光一直向我们前进

这把尺保留共动地址;线段不是光行距离 cΔt。回放按宇宙时间等速推进。

同一宇宙时刻的切片:实际间距在变化

这次看懂

模型边界:理想均匀、平坦宇宙,忽略光源本动速度与局部引力。这是固定参数的教学计算;没有宇宙中心,也不能由此知道整个宇宙大小。

正在核对参考例子、积分误差和光的轨迹。

为什么不能直接用“距离 ÷ 光速”?

在这页的宇宙学模型中,共动地址用χ表示,物理距离由 D(t) = a(t)χ 给出。光源的χ不变,a(t)在增长。光的χ则一路减小,最终到达我们所在的χ = 0。不能把光源“今天”的距离当作它整个传播期间都不变的路程。

图中每一步都是模型计算的宇宙时刻;主图的横坐标是共动距离,不是局部物理距离。下图比较同一宇宙时刻的物理间距。光始终以局部光速c向内传播,但膨胀能让远方光的瞬时物理距离一度增加:dD光/dt = H(t)D光 − c。这个非局部距离的变化率不等于在光身边测量的传播速度。

同一共动光源满足 D发射 = D今天/(1 + z)。这条比例比较两个时刻的瞬时物理距离;它不把回望时间、光行距离、光度距离或角直径距离混成一个数。

模型、来源与数值核对

固定教学模型:H₀ = 67.4 km/s/Mpc,Ωm = 0.315,Ωr = 0.000092,ΩΛ = 0.684908,Ωk = 0;今天a = 1,发射时a = 1/(1+z)。本页只让你比较z = 0–10,不加入本动速度、透镜、吸收或真实观测误差。参数参考Planck 2018基线,辐射作固定有效成分;这是简化模型,不是完整Planck拟合。

P(a) = Ωr + Ωm a + ΩΛ a⁴
宇宙年龄 t(a) = H₀⁻¹ ∫₀ᵃ [a / √P(a)] da
回望时间 Δt = t(1) − t(a发射)
今日共动距离 D今天 = (c/H₀) ∫ₐ发射¹ [1 / √P(a)] da
发射时物理距离 D发射 = a发射 D今天
单位:1 Gyr = 10亿年;1 Gly = 10亿光年;真空光速c = 1 Gly/Gyr。

Hogg:共动距离 · Hogg:回望时间 · Planck 2018:宇宙学参数

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真实数值自检:PENDING。下列项目由本页公式计算,再与参考值、几何关系和积分收敛比较;不以动画是否流畅判定科学正确。

空间与时代锚点的来源、标尺和边界

保留8个空间尺度与7个宇宙时代锚点。数量级用于建立直觉,不代替精密估计。分段时间轴采用各自明示的标尺,段与段的屏幕距离不能直接比较时间长短。“极早期”仍为模型示意,最早恒星时代为近似数量级;空间与时间锚点不是一一对应的宇宙大小曲线。

NASA Universe Overview · ESA Planck。这些锚点沿用2026-08-13的来源记录;本轮新计算的核对与这些锚点的来源边界分开。