“宇宙的年龄（以光年表示，对应光在一定时间内传播的距离）如何能小于宇宙的实际大小或可观测范围？”这个问题源于对这两个概念的常见混淆。
目前宇宙的年龄估计约为138亿年。人们可能会直观地认为，既然光速是有限的且没有任何物质能超越它（根据狭义相对论），那么任何物质传播的距离都不可能超过138亿光年。但这种直觉并未考虑空间的膨胀。
宇宙并非一个静止的空间，星系在其中像抛射体一样运动。根据广义相对论，是空间本身随时间膨胀。这一现象由弗里德曼-勒梅特-罗伯逊-沃克（FLRW）方程进行建模。
由于这种膨胀，我们今天接收到的、经过了138亿年传播的光，实际上来自距离远超138亿光年的天体。
基于宇宙学模型的计算得出，可观测宇宙的半径约为465亿光年，即直径为930亿光年。这并不意味着光的速度超过了光速c，而是光传播所依托的空间结构在其旅程中发生了膨胀。
爱丽丝和鲍勃从气球上的某一点出发，各自以1公里/小时的速度向相反方向行走。 气球随着他们的行走而拉伸。 1小时后，正常情况下，他们应该相距2公里。 但如果在此期间气球体积增大了一倍，他们实际上会相距4公里！ 然而，两人相对于气球表面的速度均未超过1公里/小时。
具体例子：一个13.8亿年前距离我们100万光年的星系，如今大约在11亿光年之外！
\[ds^2 = -c^2 \, dt^2 + a(t)^2 \left[ \frac{dr^2}{1 - k r^2} + r^2 \, d\Omega^2 \right]\]
此时的本征距离为：\(D(t) = a(t) \cdot r\)
在当前时刻 \( t_0 \)，我们通常设定 \( a(t_0) = 1 \)。 宇宙视界（可观测宇宙的边界）的共动径向坐标约为：
\[ r \approx 14.4 \, \text{Gpc} = 14.4 \times 10^9 \, \text{pc} \]
然后我们可以计算当前的固有距离：
\[ D(t_0) = a(t_0) \cdot r = 1 \times 14.4 \, \text{Gpc} = 14.4 \, \text{Gpc} \]
这大约相当于465亿光年（因为1 Gpc ≈ 32.6亿光年）。
因此，尽管宇宙只有138亿年的历史，可观测宇宙的大小大约为：
\[ D(t_0) \approx 46.5 \, \text{十亿光年} \]
狭义相对论禁止物体在空间中运动的速度超过光速。 但空间的膨胀并非在空间中的运动，而是时空结构本身的演化。 这种膨胀可以使两个星系以超过光速的表观速度“分离”，而不违背相对论原理。
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