寻找宇宙的边界：为什么它们仍然是个谜？

大家好，我是超自然现象探索官，感谢您的观看，希望能得到您的一个"关注"，在此感谢！

宇宙是一个神秘而无尽的空间，包容着一切存在的事物。科学表明，它处于不断膨胀的过程中，每个星系都远离另一个星系。那么问题来了，我们的宇宙家园正在向何处、向什么扩展？

值得注意的是，“我们的宇宙”是指它的可观察部分。这是我们肉眼所能看到的有限空间区域，因为在宇宙存在的 137.7 亿年里，光克服了巨大的距离到达了我们的星球。但可观测空间之外是什么？

我们只能建立假设和假设，在我们的“宇宙肥皂泡”边界之外，还有更多的物质、未知的星系、神秘的黑洞，甚至可能还有未知的生命形式。我们仍然无法进入这片领土，但它的存在是不容置疑的。

乍一看，从我们的银河系来看，我们似乎站在宇宙的中心，而所有其他星系都在远离我们，就好像我们是整个宇宙的参考点一样。正是这种幻觉常常促使我们思考宇宙无限空间中是否存在某种边界和有限性。

然而，让我们做一个思想实验，并转向我们最近的银河“邻居”仙女座。一旦到达那里，我们就会发现，尽管位置发生了变化，我们又回到了宇宙的中心，而包括银河系在内的所有星系都在继续远离我们。

当我们谈论宇宙膨胀时，我们的意思是每个星系都在远离另一个星系，尽管也有星系局部合并形式的例外，但这是一个单独讨论的话题。

我们许多人都担心宇宙的极限。真的是无限的吗？我们的观察表明，宇宙大得难以想象，但这并不一定意味着它是无限的。

再一次……当我们想象宇宙像一个巨大的肥皂泡一样膨胀，而我们位于其中心时，这只是一种观点。如果我们要移动到另一个星系，例如仙女座星系，情况就会发生变化：在这个“气泡”的中心现在将有另一个星系。因此，宇宙“内部”或“边界”的概念失去了意义并变得相对，这取决于观察点。

“膨胀的宇宙”是一个相当简单的概念。这意味着每个星系都在远离其他星系。并且没有任何边界或泡沫可以超越。随着时间的推移，宇宙变得越来越大。

让我们回顾一下。我们都熟悉用来解释宇宙膨胀的流行类比：星系就像蚂蚁跑过正在膨胀的气球，或者像松软的面包面团中的葡萄干。在这些类比中，空间膨胀，星系随之移动，就好像它们骑在宇宙地毯上一样。

但这些类比有一个缺陷：它们造成了一种错觉，即宇宙正在膨胀成气球或面包皮周围的“空空气”。事实上，宇宙并没有膨胀成任何东西。她没有界限。

当我们谈论球上的蚂蚁类比时，人们可能会问这样的问题：“为什么是蚂蚁？” 和“宇宙的中心在哪里？在球的中间？” 这里要理解的重要一点是，宇宙是球的表面。它没有中心，就像地球表面没有中心一样。我们可以选择任何一点将其视为“极点”。

在气球模型中，我们的宇宙被表示为一个二维表面，蚂蚁（星系）试图在该表面上向彼此爬行，但不能，因为有人不断地给气球（空间）充气。在这个模型中，宇宙被认为是二维的，但我们自动想象它扩展到三维，而蚂蚁无法进入三维，因为它们无法跳跃。这个第三维为气球膨胀提供了“空间”。

然而，我们真正的宇宙是三维的。尽管弦理论暗示了附加维度的存在，但它们都非常小，可以忽略不计。那么是否存在第四维度为我们的宇宙提供膨胀的“空间”呢？

这个问题仍然悬而未决。数学允许我们的三维宇宙存在第四维的可能性，并且它可以在其中膨胀。在这种情况下，我们实际上会在这个额外维度中拥有一个“边界”，就像人们可能指向气球的二维表面上的“边界”一样。

我们不需要引入第四维来描述宇宙的膨胀。仅使用我们熟悉的三个维度就可以对这个过程进行完整且一致的数学描述。这意味着宇宙可以膨胀，而不需要边界或任何它膨胀到的“空间”。

这个事实可能很难理解。然而，数学使我们能够创造和操纵那些没有它的帮助我们就无法感知的概念。通过这种方式，数学帮助我们扩大了对宇宙及其规律的理解范围。