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宇宙是无限的吗,如果它存在边界,边界之外又是什么?

宇宙有边界吗?如果有,边界之外又是什么?

这个困扰了人类几千年的问题,其实现在依然没有一个确切答案,但天文学家通过哈勃望远镜和韦伯望远镜,确定了可观测宇宙的范围是930亿光年,也就是一个以地球为中心,半径465亿光年的球形时空。

可以肯定的是可观测宇宙之外肯定还有星系,但因为宇宙超光速膨胀的原因,这些星系发出的光永远也到不了地球,所以我们看不见它们,一些宇宙学家更是认为可观测宇宙只有全宇宙的250分之一大小,我们看到的只是沧海一粟。

霍金当年在他的《时间简史》里开篇就写了一个故事:一位科学家在一次公开的演讲中。讲述了地球是如何围绕太阳公转,而太阳又是如何围绕银河系中心公转的,但此时有一位老妇人站了出来,他告诉所有人,我们的世界被一只巨大的乌龟驮着,这只乌龟又站在另一只更大的乌龟上,以此类推,形成了一直驮下去的乌龟塔。

这个故事看似荒谬,但也给了我们很多启示,或许宇宙就如同乌龟塔一样,是无限的,没有边界可言,宇宙之外也分布着大量的恒星以及星系,那也就意味着无限的宇宙里包含着无限多的可能,而且至少在目前的观测中宇宙没有展现出曲率,这意味着我们的宇宙真的有可能是一个无限延展的平面。

还有一种观点认为,宇宙之外就是一片虚无,那里没有时间,也没有空间,甚至连物理定律都没有,这意味着任何探测器或者生物在到达所谓的宇宙边界之外后,所有功能所有感官都会消失,因为不论是探测器还是生命体,它们都是需要物理定律来驱动的,一但到达了没有物理定律的地方,一切就都无法感知了。

马斯克则认为我们的宇宙是虚拟的,我们所有人都是虚拟世界的NPC,他之所以这么说是因为近年来人工智能和脑机接口技术,已经有机会让人类文明建造一个虚拟世界了,那么既然人类都能建造,宇宙也就有可能是另一个更高级的智慧文明建造的,因此光速才变成了宇宙速度的上限,也就是运行速度的上限。

量子力学中的叠加态则有可能是对微观世界的模糊渲染,是为了降低算力要求,因此如果我们未来驾驶光速飞船一直飞,也许会像《异次元骇客》一样突破虚拟世界。

然而以上这些理论都太科幻,科学界目前对宇宙边界的定义更倾向于爱因斯坦的推测,即所谓的四维超球体宇宙,在这种情况下驾驶光速飞船,不论朝哪个方向飞行最后都会回到原点,就像地球上的环球航行一样,只不过整个宇宙是在四维上闭合了,而地球是在三维闭合了,共同点都是有界无边。

总体来看

人类文明作为一个科技史只有几百年的文明,在宇宙中还是非常年轻的,这也意味着我们对宇宙本质的理解还远远不够,宇宙边界这种触及宇宙本质的问题,自然也就不知道答案了。

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