一直以来有一个问题困扰着大家，宇宙的年龄据说是138.2亿年，姑且我们信之！但又有说可观测宇宙的半径高达465亿光年，事实上这个问题并不简单，我们需要对各个方面分解出来理解。
宇宙膨胀的发现
在可观测宇宙的话题中，首当其冲的问题就是宇宙膨胀是怎么发现的，我们必须简单交代下这个问题：
宇宙大小和年龄的猜测
首先对宇宙大小作出猜测的布鲁诺，他认为宇宙是无限的，为什么说他是猜测呢，因为是他认为，而他没有任何证据。
然后牛顿则以万有引力的角度科学的分析了宇宙是无限的，他分析的理由基于：如果宇宙是一个有限的空间，那么星星之间的相互引力会将宇宙缩小的一个很小的区域，因此牛顿认为宇宙是无限的。
后来一位叫做奥伯斯的科学家认为宇宙肯定有一个起始点，因为庞大的宇宙加上无数的星星，如果宇宙存在无限久时间，那么这些无限的光线到达地球，会将地球夜间也变成白昼，但地球仍然存在晚上，所以宇宙必定有一个时间开端。
宇宙大小和年龄的实质性进展
爱因斯坦在1905年以光速不变和下一相对性原理为基础总结了麦克斯韦和洛仑兹以及庞加莱等前人的成就，推出了狭义相对论，当然还有未来能解释物质来源的质能等价方程。
在1916年爱因斯坦将狭义相对论推广到了任意速度下，推出了光相对论，可能爱因斯坦当时并不知道，广义相对论中甚至包含到了宇宙的过去和未来，因为广相的引力场公式是一个二阶非线性偏微分方程，结果会随着各项参数的变化而变化，同样它的尺度可以扩展到整个宇宙，因此这是一个金矿，很多科学家都从中挖掘到了自己所需，当然我们只介绍宇宙起源相关。
弗里德曼以宇宙物质分布均匀为前提，从引力场方程中推导出了宇宙的形状，他发现在大部分情况下宇宙都是膨胀的，勒梅特以相同的假设得到了同样的结果，他们认为宇宙是动态和膨胀的。
哈勃则观测到了遥远的宇宙正在加速离去从而揭示了一个事实，宇宙可能是很久以前从一个很小的区域内膨胀而来，宇宙大爆炸说开始被天文界反复提及。
伽莫夫则为此推导出了从很小的区域内膨胀时的原初核聚变过程，他的同事则推导出这个膨胀后形成的余晖也就是宇宙微波背景辐射。当然1964年宇宙微波背景辐射被发现，而随着射电望远镜分辨率的提高，对原初物质丰度的观测证明了原初核聚变理论的正确性。
宇宙诞生于很久以前的一场大爆炸！
光是宇宙中最快的速度，为什么138.2亿年的时间膨胀出了465亿光年的半径？
解决了宇宙来自于一场爆炸的问题，我们来讨论下为什么宇宙为什么会超光速膨胀！狭义相对论有两个前提，一是光速不变，二是狭义相对性原理。而光速也不可超越，这就将超光速封死了，为什么宇宙膨胀还能超过光速？因为138.2亿年即使按光速膨胀也只能跑出276.4亿光年，怎么可能会到465亿光年呢？
其实光速不可超越指得是信息传递不可超过光速，即包含信息、能量与物质，而空间膨胀并不在此限制内，它无法传递任何信息，而对微波背景辐射观测发现的各向同性表明宇宙在很久以前它们曾经发生过信息传递，而现在相隔930亿光年的两个点之间不可能发生信息传递。
上文我们说明宇宙的半径高达465亿光年，而光速都达不到这个速度，这是因为宇宙在诞生之初经历了一次暴胀，正是这次暴胀使得宇宙的膨胀远超宇宙中最快的速度光速，这使得观测到的宇宙分成了三层。
当前观测到的星系距离极限
2016年3月3日哈勃望远镜观测到了一个红移高达11的星系，根据宇宙膨胀速度计算，这个星系位于宇宙诞生约四亿年以后，对应的时间与光速关系是134亿光年，实际已经位于330亿光年以外。
因为经过134亿年的膨胀，它不可能在原地等着各位来围观！
可见光（微波）观测极限
可见光的极限就比较有意思了，其实我们现在看到的微波背景辐射就是可见光极限，这是大爆炸产生的余晖，此时是宇宙诞生38万年的时，宇宙从炽热的物质冷却到可以让原子核捕获电子的温度，使得宇宙从一片等离子状态脱离成物质，光子得以脱离束缚在宇宙中自由辐射，但宇宙的高速膨胀将这些光子的频率从高频位移到了低频，相当于黑体在3K时候发出的辐射频率接近。在微波背景辐射之前，我们将观测不到任何光子！
不过在微波背景辐之后还有一个黑暗时代，因为此时尚未诞生恒星，宇宙中一片黑暗，之后才是恒星时代和星系时代，而现代可见光观测极限的GN-Z11就是第一批星系时代，微波背景辐射就是可见光观测极限。
可观测极限
可观测的极限是现代人类的技术能触碰到的最久远距离，可见光只能到达微波背景辐射，但还有中微子观测，可以直达大爆炸以后1秒，此时中微子脱耦，因此中微子观测大有前途！
但引力波观测更有前途，因为从第一个普朗克时间一过，引力就被释放出来了，理论上看引力波探测可以直达大爆炸的第一刻，但我们要了解下的是这个波长可能是极其恐怖的，比如：
一颗超新星爆炸产生的引力波一般为300公里
黑洞构成的双星系统产生的引力波为30万公里
宇宙大爆炸产生引力波波长可达30亿光年
如何观测波长长达30亿光年的引力波？2015年底观测到的双黑洞引力波，产生的波长比较短，因此LIGO才能探测到这个遥远黑洞合并产生的引力波，而黑洞构成的引力波波长高达30万千米，这个探测天线的规模就是天文级别的规模了，而宇宙大爆炸的引力波，也许要银河系级别的引力波干涉天线来探测，想想就好了，但至少在理论上还是有希望的哈！
