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宇宙有边界吗?如果有,那边界之外又是什么?

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我们目前能观测到的宇宙,其半径大约是465亿光年,而整个宇宙的年龄则被认为是138亿年左右,主流理论认为,宇宙可能是无限大的,而且就算是有限的,它也完全没有边界。



拿465亿光年除以138亿年,算起来大概是每年膨胀3.37光年左右,换句话说,相当于光速的3.37倍这么快的速度在扩张,因为光速的限制其实只适用于物体穿越空间时的移动速度而已,至于空间本身的膨胀速度,其实并不受光速的限制,原则上,空间的扩张速度可以快到任何程度都是有可能的。



目前所说的465亿光年,是指我们现阶段所能观测到的宇宙半径,而这个数据在科学界也算是相当可靠的估算,至于全宇宙的实际大小,可能是100京光年,是我们现在可观测宇宙的1000万倍。



虽然我们都知道,在这个浩瀚宇宙里,人类本来就像尘埃一样微不足道,但当你这样比对过后,真的会觉得,我们好像根本什么都不是了。

但是根据弦论的说法,宇宙的大小是由那些被折叠起来的额外维度所决定,整个宇宙可能只比我们目前能观测到的这一小块大一点点而已。



它的核心观点是这样的:我们所能看到的宇宙,其实只是光线经过138亿年所能走到的这一小部分而已,也就是经过空间膨胀后留下的可见区域,在这个可观测宇宙的地平线之外,还存在着一片真正的黑暗与未知世界,我们无法观测,也无法测量那条地平线以外的任何东西。

因为从原理上来说,那是绝对不可能办到的,由于宇宙的膨胀速度在半径465亿光年的范围内已经超过光速,那边的光根本无法传达到我们这里。



换句话说,光每秒所能移动的距离,已经比不上空间本身膨胀的速度了,所以我们唯一能做的,就是靠逻辑去推理与建构模型,而其中一种推论就是:也许根本就不存在“遥远的地方”这种东西。

根据一些理论,特别是那些不把膨胀视为必要条件的宇宙模型,其实宇宙可能是有限的,而且它的大小可能也没大到几百万倍,顶多只是观测范围的几百倍而已,从数学的角度来看,这样的宇宙可能是像球面那样封闭起来的结构,虽然有限,却没有真正的边界。



比方说,你在地球仪上航行,你永远不会撞到什么尽头,但你其实还是在有限的表面上移动,而接下来要说的,就是最令人玩味的地方了。

如果整个宇宙的大小,真的就只比我们目前观测到的稍微大一点点,那我们现在看到的,可能就已经几乎是“全部”了,例如,宇宙微波背景辐射的均匀性,还有空间几何的“平坦性”等等这些特征,很可能只是因为观测范围外根本没有什么特别的变化罢了。



而且如果真的有外部重力的干扰,也应该早就对我们观测到的宇宙结构产生某种扭曲了,但实际上,这类现象目前还完全没有被观测到,所以说,我们的宇宙真的就是个小巧而封闭的有限系统吗?

可如果是这样,那为什么我们老是觉得宇宙应该是无限广大的呢?



那是因为现在的观测数据显示,宇宙在几何上的“平坦程度”实在高得惊人,根据欧几里得几何的观点来看,如果宇宙是几乎完全平坦的,那要么就是它真的无限大,要么就是它的曲率半径大得远远超过我们能观测到的范围。



不过就算是这样,这些数据其实也没办法完全否定另一种可能性:那就是宇宙仍然有一点点曲率,而且整体大小只是比我们目前看到的再大一点而已,假设宇宙的总体规模,真的比我们目前能观测到的范围还要大上几千兆倍。



但这样就代表,宇宙的某个地方会有“边界”存在吗?

很可能,答案是否定的。

当大家听到“大爆炸”这个词时,通常会联想到宇宙从某个固定起点开始爆炸扩张的画面,但实际上,事情并不是这样,所谓的大爆炸,并不是空间里某个点的爆炸,而是整个空间本身的膨胀与爆发,所以宇宙并不是朝着某个外部空间膨胀,而是整个空间本身正在被拉伸展开。



虽然银河与银河之间的距离会变得越来越远,但这一切都发生在空间之中,而不是“往外面”扩张,因为根本没有“外面”这种东西,所以,大爆炸其实并没有一个明确的起爆点,更准确地说,整个我们的宇宙本身,就是那个正在持续膨胀的“爆点”本体。

换句话说,我们每一个人,其实都还身处那个几十亿年前、温度高达数兆度的爆炸核心之中。

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