第一浪 发表于 2023-8-5 16:20:55

宇宙无限大,但再大也有个边界,那么宇宙边界外面是什么?

科学家说,宇宙是无边无际的,是无限大的,那么再大也要有个边界,边界之外又是什么?有时候想想很可怕。

wanpin 发表于 2023-8-5 16:21:13

天文学家之前认为宇宙是无限的,但爱因斯坦的广义相对论表明,我们的宇宙其实存在一个边界,只不过这个边界位于更高的维度。




在讨论宇宙边界问题之前,我们得先理解宇宙之内的边界,即从太阳系到银河系,再到距离最近的大小麦哲伦星系,以及254万光年外的仙女座星系,这些独立且封闭的天体系统都有着明确的边界,恒星与恒星之间数光年的虚空,以及星系与星系之间数百万光年的虚空,都把它们很好的隔离开了,




然而在爱因斯坦看来,由于宇宙时空本身属于三维空间加一维时间,所以整个宇宙在宏观层面属于闭合的四维超球体结构,在这种情况下宇宙无疑是有界的,飞出超球体就是飞出了宇宙,然而在有界的同时宇宙又是无边的,也就是说驾驶光速飞船朝任何一个方向飞,最后都会回到原点,飞船驾驶者认为自己在垂直向上,但在闭合的宇宙中测地线本身就是闭合曲线,不知不觉中就会回到原点。




这种有界无边的宇宙模型,其实跟人类在地球上进行的环球航行一样,都属于笔直向前最后却回到原点的情况,同样的,在地球上想看到地球全貌,就得从二维的海洋上拓展第三个方向,即垂直向上飞出地球进入太空,只有这样才能看到整个地球,体会到地球的有界无边。




因此未来人类想看到宇宙的有界无边的话,首先就得从三维空间中开辟一个新的方向或者说维度,然后在新的维度里以光速或者超光速飞行,如此才能飞出我们所处的闭合超球体宇宙,进入高维时空看到一个个宇宙泡。
根据平行宇宙理论



http://picx.zhimg.com/v2-d3184e18d86f021c660a9bd3e80c8184_r.jpg?source=1940ef5c

我们目前的宇宙只是若干个平行宇宙之一,在广阔的超空间存在着无数个宇宙,它们每一个都是一次宇宙大爆炸的产物,不同的宇宙泡内有着不同的宇宙规律,比如我们的宇宙光速是每秒30万公里,其他宇宙的光速可能是3万或者300公里每秒。




然而以人类目前的技术,谈论宇宙边界还太过于遥远,因为连最强大的韦伯望远镜都看不到宇宙边界,只能大概猜测它的存在,在现在这个直径930亿光年的可观测宇宙内,人类看到的只有2万亿个星系以及暗物质和暗能量,对宇宙在最宏观上的样貌仍然是抓瞎状态。




科幻电影《黑衣人》里,直径10万光年的银河系不过是小猫脖子上挂着的项链珠子,而这种珠子也只是高级外星文明玩游戏的弹珠而已,也许未来我们真的会发现,整个宇宙就是更高层级的宏观的物体的一个微观粒子。




在这种情况下,我们的宇宙可能只是一个更大的宇宙中的一个小部分,就像俄罗斯套娃一样,一个套一个,宇宙也可能被包含在一个沙粒中,这个沙粒可能躺在一个无法想象的大世界的海滩上。也许来自其他维度的智慧文明此刻正在观察太阳和地球,就像我们观察电子和质子一样。
总的来说



http://pica.zhimg.com/v2-d5b22085730f332df1126f08c19cdf50_r.jpg?source=1940ef5c

宇宙对人类文明而言仍然是最大的谜题,有关它的边界问题,在未来一定会被拿出来反复讨论,然而不论宇宙的边界在哪里,无论它背后隐藏着什么,我们都不要忘了,人类文明是在地球上诞生的。

pennyhe 发表于 2023-8-5 16:21:37

你用计算机,模拟渲染出一个虚拟的世界,比如模拟了一个地球出来。
那么这虚拟的地球,边界之外,又是什么呢?
压根不存在。因为根本没有渲染边界之外。
<hr/>同样量子纠缠、叠加态也可以这样理解。游戏里的宝箱告诉你抽奖概率30%是紫卡宝物、20%是金卡宝物、50%是橙卡宝物。
那么在你没有按抽奖按钮(观测)之前,我问你,宝箱里究竟是确定性的橙卡还是紫卡还是金卡宝物?
都不是,而是一种“叠加态”的概率性的存在。按照30%紫卡、20%橙卡、50%金卡叠加的状态存在。只有你观测(按下抽奖按钮)后,它(计算机)才随机给你计算出一个确定性的状态宝物存在:紫卡、橙卡或金卡。

Friendcome 发表于 2023-8-5 16:22:01

这个问题也困扰我很久。我简单说下。
人们都有个固有的观念,空间就像个盒子。
但这个不是事实,而是模型。
所谓模型,就是和事实接近,但未必是事实。
实际上空间是什么,是所有存在的包络。
有点像打游戏探地图,你发现的所有一切,构成了整个空间。
所以不存在外面,因为外面不存在。

Benf 发表于 2023-8-5 16:22:31

宇宙有边界吗?它已膨胀得极其广大,但相比宇宙之外却只像个细胞,来睦本视频讲解!

mingren119 发表于 2023-8-5 16:23:00

宇宙是有限的,但是是没有边界的。这就是物理学对宇宙著名的有限无边模型。
可以通俗一点来想象这个模型,在一片虚无之中飘着一个大气球,我们的宇宙就是这个气球的表面,而气球的内部并不属于我们这个宇宙,所以在这个模型中宇宙就是一个球体的球面,是有限而非无限的,但是却没有一个边界。如果一定要给他定义一个边界,那就超出了我们这个维度,而低维度生物无法想象出更高维度的样子
没什么好写的,部分观点更新在评论区。不要喷人科学允许百花齐放。
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