天文學家認為宇宙沒有邊界,就算以光速飛行,最終也將回到原點

太空笔记
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23 次觀看·2026年2月9日
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宇宙有邊界嗎?
如果有,那邊界之外是什麼?
長久以來,關於宇宙邊界和無限性的問題一直都在困擾着科學家和普通人。
現在結合最前沿的宇宙學研究和發現後,科學界終於下了一個定論。
我們的宇宙沒有邊界,人類也不可能到達邊界之外。
之所以產生這個定論,有以下幾點原因。
首先就是宇宙正在超光速膨脹。
這意味着,即使我們以光速朝某個方向旅行,宇宙膨脹也會掀我們一步到達更遠的地方。
因此,總會有一個我們永遠無法到達的點,這個點引申出來就是宇宙的邊界。
除了宇宙超光速膨脹外,時空曲率也是一個不得不考慮的問題。
雖然目前的宇宙學模型認爲宇宙是平坦的,但科學家已經在百億光年的尺度上發現了微小的起伏。
這意味着,一旦飛出直徑930億光年的可觀測宇宙,進入更廣闊的未觀測宇宙後,宇宙的曲率就會讓飛船的軌跡發生改變。
最終導致的結果很可能是,飛船上的人沒有改變方向,但足夠長的時間過後發現自己回到了原點,就好像麥哲倫當年的環球航行一樣。
之所以會這樣,是因爲宇宙學模型中的有界無邊模型在起作用。
這種模型認爲,宇宙在終極層面上一個閉合的四維超球體,就像地球是一個球體,朝一個方向前進總會回到原點一樣。
在四維超球體宇宙中以光速前進,光子將沿着側地線飛行,再次回到原點。
除了物理規律和宇宙本身的性質外,由於我們並不知道宇宙的準確大小,所以想要估計宇宙的邊界在何方,也是一件幾乎不可能完成的任務。
目前的可觀測宇宙也叫哈勃體積,指的是以地球爲中心,半徑465億光年至近930億光年的球形時空,目前人類能看到的所有星系都位於其中。
這之外,天文學家相信還存在大量星系,但它們發出的光因爲宇宙膨脹的原因永遠也飛不到地球,所以465億光年之外的宇宙就被稱爲未觀測宇宙。
雖然並不清楚未觀測宇宙的範圍,但天文學家根據宇宙智能總量結合宇宙學中的各項同性原理,在假定宇宙真的在終極層面呈現閉合四維超球體結構後,計算出的大宇宙直徑是23萬億光年,體積則是可觀測宇宙的1500萬倍以上。
也就是說,目前的可觀測宇宙只是大宇宙的240分之一。當距離來到這種級別,每秒30萬公里的光速就跟靜止差不多了,僅僅是可觀測宇宙就得飛465億年才能到達理論上的盡頭,大宇宙就更不用說了。
不過雖然我們不能到達宇宙邊界,但還是可以預測一下邊界之外的景象,就像火箭飛出地球看到無數顆星球一樣,科學家認爲宇宙之外肯定還有其他宇宙,它們也呈現閉合四維超球體結構,這便是傳說中的多元宇宙,或者說泡宇宙,其中每個泡泡都是一次大爆炸後產生的時空區域。
每個時空區域代表一個不同的宇宙,有着不同的物理定律,不同的光速,不同的核反應速率,甚至是不同的時間箭頭。總體而言,對於目前的人類文明來說,宇宙邊界仍是一個旋之又旋的問題,屬於短時間內無法得到答案的問題,甚至可能直到人類文明消亡也找不到答案。
