宇宙自大爆炸以来，一直在不断膨胀。这一理论由宇宙大爆炸模型所描述，并得到了实际观测的强烈支持。观测数据显示，宇宙空间在大尺度上呈现出超光速的膨胀速度，这似乎与我们所熟知的光速限制相矛盾。

根据相对论，光速是宇宙中信息和能量传播的上限，那么，为何我们还能观测到遥远的天体，甚至是距离我们数十亿光年之外的星系呢？

这个问题的解答涉及到对宇宙膨胀本质的深入理解。宇宙的膨胀并不是指星系或天体本身的膨胀，而是宇宙空间自身的膨胀。空间的膨胀使得星系之间的距离不断增加，即便是发出光速运动的光子，也可能因为空间的膨胀而永远无法到达地球。

在宇宙膨胀的语境中，空间自身的膨胀速度并不受相对论中光速限制原理的约束。这是因为光速限制主要针对的是物质和信息在空间中的传播速度，而宇宙膨胀是空间本身的属性变化。

如同一个不断被吹大的气球，气球表面的每一个点都在互相远离，这种远离的速度在气球膨胀的宏观尺度上可能超过光速，但在气球表面局部的小尺度上，这种膨胀效应则不明显。

具体来说，如果我们在宇宙中的某个位置放置一个光源，它发出的光在宇宙空间中的传播速度仍然是光速。但由于空间自身的膨胀，光源和观测者之间的距离在不断增加，这就导致了光永远也到达不了观测者的情况。这种情况下，光就像被困在了一个无法逾越的边界内，无论它如何努力向前，都无法突破由空间膨胀所设定的界限。

准确来说，宇宙空间的超光速膨胀是在大尺度上发生的现象。这意味着，在小尺度或局部空间中，我们并不能直观地感受到这种膨胀效应。例如，在我们的太阳系或银河系内部，星系之间的相对膨胀速度微乎其微，甚至无法被检测到。但在宇宙的宏观尺度上，星系之间的距离却在以惊人的速度增加。

这种现象最早由美国天文学家哈勃发现，并以他的名字命名了著名的哈勃定律。

该定律表明，河外星系的退行速度与它们距离地球的距离成正比。这一观测为宇宙的加速膨胀理论提供了有力证据，同时也揭示了宇宙空间膨胀的非均匀性。根据哈勃定律，距离地球较远的星系退行速度更快，这说明它们所在的空间膨胀速度更快，从而证明了宇宙空间膨胀在大尺度上的超光速特性。

哈勃常数是宇宙学中的一个重要参数，它反映了宇宙空间膨胀的速率。根据哈勃定律，我们可以计算出宇宙中星系退行速度达到光速的距离，这个距离大约是132.9亿光年。这意味着，在距离我们132.9亿光年以外的宇宙空间，膨胀速度已经超过了光速，从而使得这些区域发出的光无法到达地球。

然而，这并不意味着我们无法观测到任何超出这个距离的天体。实际上，我们今天能够观测到的宇宙范围直径约为930亿光年。

这是因为在宇宙的早期，星系发出的光在空间膨胀之前就已经传播了很长的距离。这些光现在仍然在宇宙中旅行，尽管它们源自的星系已经因为空间膨胀而位于我们观测范围之外。因此，我们看到的遥远天体其实是它们在过去的模样，这些光承载着宇宙的历史，让我们得以窥见宇宙的远古时期。

宇宙的年龄约为138.2亿年，而我们能观测到的最远天体发出的光却旅行了465亿光年。这似乎是一个矛盾，但实际上，这是因为光在宇宙的膨胀空间中传播了很长一段时间。在宇宙的早期，空间膨胀得非常快，这使得远处的星系发出的光在很长的时间内只能传播有限的距离。

随着宇宙的膨胀，这些星系逐渐远离我们，而且它们远离的速度越来越快。但由于光是在宇宙膨胀相对较慢的时期发出的，因此这些光子在宇宙中行进了很长一段距离，最终在今天到达了我们的观测范围。这意味着，我们看到的遥远星系其实是它们在宇宙历史中不同时间点的样子，这些光子为我们提供了宇宙从早期到现在的演变历史。