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宇宙是无穷大的吗?

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科学宇航员 2021-04-09 13:35

究竟宇宙有没有外面?

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很多人仰望星空或慨叹人生时都会提出这个问题。的确,在我们的眼中,宇宙是无边无际的,是一望无垠的。宇宙似乎就是无限的代名词。不过,自从宇宙大爆炸理论的提出,更确切的说,是从宇宙膨胀理论的建立,越来越多人开始思考,宇宙究竟有没有外面,如果有的话,宇宙之外将会是什么情形?

要想回答这个问题,我们首先应该定义一下,“宇宙”的范围。是指物质宇宙,还是指空间,还是指时空不过根据很多人的认知,我认为应该在这里将“宇宙”的概念定为空间。

思考这样一个问题:如果有两个点在一条直线上相向而行,它们怎样能不相撞就在直线上互换位置呢呢?就一维空间(这条直线)来讲,这是无法完成的。

不过,如果扩充到二维宇宙中,那么,解决起来就很简单了。不过,如果让二维面上的一个点无论如何都无法爬出这个平面呢?答案也很简单,球面——也就是将其扩展为三维宇宙。把它放入三维空间中,除了球面,我们还可以用一张小纸条解决问题——把它折成莫比乌斯环。

那么三维空间呢?如果我们的三维空间被放入四维的空间中,我们看起来无限的空间也许也就只是一个被折叠的小四维块罢了,这样的话,所谓“宇宙之外”也就有意义了。

我们只是还没有达到探索更高纬度的能力罢了。空间本无。有的学者认为,在物质之外根本没有“空间”,所谓“空间”就是“无”,不是一种存在,也没有所谓空间点,“位置”是相对的,是由物质存在之间的相互关系(距离 distance)决定的。所有观测到的现象只是物质与物质相对的结果。如果所有物质存在间的距离不变,那么一切的位置也没有改变。据此,既然空间不是一种存在,只是一种关系,那么它就不存在所谓大小、里外的问题,物质存在的分布就决定了这样的空间能在怎样的范围内定义。

不过,换个角度想,我们提出这个问题,也许是因为我们的思维、语言限制了我们的理解。我们总会提问在现实生活中通常会成立的问题,而对于宇宙我们往往又会拿我们自身的“因果论”去理解。这些先验的认定,通常是可以成立的,如上面的例子。但在一切情况下则是难以成立的。的容器,或许只是因为,我们对宇宙了解的少之又少,且对身边的环境了解的多之又多。我们大脑的工作方式就是如此,用上面的2的信息来猜测1的信息,我们称之为脑补,或者叫想象力。不过,只有达到了相应的技术水平,才能获得真正的答案。

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