宇宙是我们经常提到的一个话题,每当提到宇宙的时候,大家心里总会有一个困惑。那就是宇宙到底有没有边界,如果有边界,那么宇宙的边界到底会在哪里?

宇宙是否有边界为什么(宇宙有边界吗边界在哪里)(1)

如果宇宙大爆炸理论成立的话,那么宇宙扩张到最后的那个位置,现在已经到了哪里?距离我们现在的位置有多远?这一切都是我们没有解开的谜团。

大家好,今天我们来聊宇宙的边界。根据科学界最主流的推测,一起来分析一下宇宙之外的世界到底是什么样子的。还是老规矩,点赞关注,安排上我们开始今天的话题。

宇宙有没有边界?言外之意也就是在提问,宇宙到底是不是无限的。宇宙包括了时间,空间以及物质,它们三者是相辅相成,合为一体去研究的?也就是说,我们只要证明了三者中的其中一个是有限的,那么也就意味着宇宙是有限的。

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到目前为止,去研究时间是一个最容易的突破口。那么时间会是有限的吗?如果宇宙大爆炸理论成立的话,那么我们就可以确定时间一定是有限的,从大爆炸开始的那一刻,到目前为止,这是一个固定的时间段。

不只是现在到未来的任何一刻,都是一个确定的时间段。

在大爆炸之前,宇宙不存在任何一种物质,时间同样也不存在。

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日本理论物理学家加来道雄曾经给出过他自己的解释。

他认为,在宇宙大爆炸之前的宇宙,可以理解为绝对无以及一定程度上的无。

绝对无,就是不存在时间以及物质,就连空间也不存在,这样一个宇宙,我们似乎很难想象出它是什么样子的。而一定程度上的无,也就是说不存在时间以及物质,但是空间还是存在的。

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如果大爆炸之前,宇宙是一片绝对无的混沌状态。那么我们就可以得出,时间是有限的,同样我们也可以确定到目前为止依然在不断扩张的宇宙,一定是有边界的宇宙。

既然宇宙有边界,那么此时此刻大家首先会想到的问题一定就是宇宙的边界到底在哪里?在我们这个宇宙里,当讨论到距离的时候,一般要用到光年这个单位。按照我们之前的认知,宇宙大爆炸诞生在138亿年前。那么我们的可观测宇宙一定也就是138亿光年。

但是我们要仔细考虑。我们现在所看到的宇宙景象是138亿年前的景象,在这么一个漫长的时间段里,宇宙是会不断地膨胀。

所以真实的可观测宇宙一定是138亿光年乘以宇宙的膨胀系数,也就是我们所说的以地球为球心,半径为465亿光年的这个范围。

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但是在这里同样也存在着一个误区。在不同的位置,宇宙的膨胀速度也是不同的。例如在距离我们465亿光年之外的宇宙膨胀速度,已经超出了光速。

这也就意味着在那个位置以外的宇宙光线永远都不可能到达我们地球,所以我们永远也不可能探测到它们。

因此有科学家推断,其实真实的可观测范围应该是在1200亿光年之外。

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那么既然可观测范围在那里,是不是也就意味着宇宙的边界也就在那里?宇宙虽然是一个有限的宇宙,但是对于边界这个词似乎永远都模糊不清。

因为我们到目前为止依然没有确定宇宙的形状到底是什么样子的,爱因斯坦认为,宇宙是一个有限无界的宇宙。他允许宇宙以三种形状出现。

第一种,宇宙是平坦的。虽然宇宙有数不清的物质以及巨大的能量,但是它的弯曲能力还是有限的。在宇宙中到处都是一些起伏不定,坑坑洼洼的小坑,但是从整体看上去,宇宙依然是平坦的。

第二,宇宙是像马鞍形状似的曲面。

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如果这个推断成立的话,那么在宇宙中,即使是两条平行的光线在极远处的位置,它们一定是会相互远离。但是在现实的观测中,我们人类并没有发现这种现象,有科学家认为我们没有探测到这种现象,并不意味着这种现象就是不存在的,也有可能是我们人类的科学技术太过于低级,检测不到宇宙的曲率。就像我们人类站在地球表面,永远都看不出地球是曲面的一样。

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第三宇宙是超球面体的形状,这种推测也是在科学界被讨论次数最多的一种。宇宙中存在着巨大的物质和能量,这种能量使得空间严重扭曲,最后形成一个超球面体。

处在这个超球面体,我们驾驶一下宇宙飞船,从地球朝着某一个固定的方向飞去,只要时间足够长,那么在未来的某一天,这架宙飞船一定会再次回到他出发前的那个位置。

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我们把这个超球面体的宇宙想象成一个特别小的区域。一位宇航员在太空中拿着一个手电朝远处照射。他会发现,在远处的位置,也有一个人拿着手电发射光线。

那么在这个时候,大家可能会产生一个疑问,在这个宇宙中是不是有两个相同的宇航员?当然不是。在这个超球面体中,光线也是会被弯曲,绕着球体回到起始点。

本以为宇宙是无限大的人类,其实就像是生活在一个镜子大厅一样。朝远处的各个方向都可以看到自己。

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所以超球面体也是定义宇宙是一个有限无界空间最合理的一种解释。那么既然宇宙是有限无界的,在外面又会是一种什么样的状态?

虽然这个问题科学家并没有给出确定的结论,但是我们从宇宙中一些诡异的现象似乎就可以发现出许多秘密,在宇宙内部有一个特殊的结构,被科学家称作是波江座超空洞。

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波江座超空洞,是一个直径大约10亿光年的空间,在这个空间内部是一个绝对真空的环境。按照我们正常宇宙空间的容纳量来估算的话,10亿光年的范围最起码可以容纳100亿个星系,但是在这个波江座超空洞里面却只有100个星系。

这就让科学家感到不可思议了。根据宇宙大爆炸理论来分析。宇宙的各个方向,其膨胀速度都是相同的。物质的分布也相对均匀。

这些结论早已经被宇宙微波背景所证实,也成为了宇宙学最基本的理论。

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但是为什么会出现这种不可思议的现象呢?它让科学家感到特别的困惑,同样也是对现代宇宙学基本理论的一种挑战。

看过三体的朋友们,大家应该听说过黑域这个概念。简单地说就是,在宇宙的某一片区域里。把光速降到第三宇宙速度之下。那么这样一来,光速也就无法达到恒星的逃逸速度。在宇宙中光速最快,任何一种物体的飞行速度永远都不可能达到光速。

根据这一理论,我们可以发现,处在这一片区域的所有物体,它们永远都不可能飞出这个区域。里面的任何一种物质,都像是被囚禁在牢笼里一样。

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当然这只是小说里面的解释,而对于波江座超空洞是怎样形成的?同样也有科学家给出自己的猜测。

他们认为这也许和宇宙外面的世界有关。我们所处的这个宇宙和宇宙外面的某种巨大的物质发生碰撞,最后形成波江座超空洞。

而这种巨大的物质,很有可能就是我们所说的另外一个宇宙。两个不同的宇宙在超大引力的作用下相互靠近。最后在引力的作用下,另外一个宇宙把我们这个宇宙的物质吸走。损坏成空洞的现象。

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那么外面的世界到底是什么?和我们相撞的宇宙又是以什么方式出现的?在科学界有两种主流的猜测,第一种是平行宇宙,在之前的话题中,我们提到过有关平行宇宙的概念。我们每天做出的每一个选择,都会形成平行宇宙,做出另外一个选择的你会出现在另外一个平行宇宙。

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第二种主流的推断就是多元宇宙。多元宇宙大体意思就是,假设我们这个宇宙是一个超球面体宇宙,那么另外一个宇宙有可能是马鞍形状的宇宙,也有可能是平坦的宇宙。

不同的宇宙形状属性各不相同,例如在我们所处的这个宇宙中,光的速度是30万km每秒,而在另外一个宇宙,光的速度有可能是10万km每秒,也有可能是100万km每秒。

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那么说到这里,我们会想到德国哲学家康德曾经说过的一段话。

从大自然的规律中,我们可以猜测到宇宙也许真的有他的设计者。

如果沙子可以代表宇宙中的星球,那么对于我们来说,宇宙又何尝不是一个巨大的生命体呢?对于宇宙外面的世界来看待我们这个宇宙的话,那么我们这个宇宙也许只是一个细胞或者一个病毒。

整个世界奥妙无穷,世界万物环环相扣永无止境。

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好了,本期话题就到这里了,大家对于宇宙的边界有什么样的看法呢?欢迎大家在评论区留言讨论,我们下期再会。

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