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大家有没有想过,头顶上的这片星空到底有多大?是不是像小时候想的那样,它是可以无限向外延伸的?其实天文学家们可不这么认为,他们觉得宇宙这东西还真不是无限大的,可能有个“边界”。

宇宙还有边界?是不是感觉三观有点被颠覆?更让人脑洞大开的是,如果宇宙真的有边界,那边界外面会是什么?

目前让人信服的猜想一共有两个:一是宇宙外面什么也没有,是真正的“虚无”;二是宇宙外面是另一个宇宙。

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光速很快,但能力也有限

要聊宇宙边界,先得掂量掂量宇宙这东西到底有多大。可别一上来就“无限大”“无边无际”的,听着就玄乎。

其实目前能“瞅见”的宇宙只是沧海一粟,它有个专属名称叫作“可观测宇宙”。

宇宙自从138亿年前大爆炸那一刻起就开始膨胀了,光跑得虽然快,但速度毕竟有限。

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所以现在看到的,不过是那些在138亿年里,光跑得足够远,刚好能被我们地球上的仪器捕捉到的部分。

简单来说就像一个人站在海边,目光所及也就那么几公里远的海平面,但这就能说大海只有这么点大吗?显然不是。

同样的道理,目前可观测宇宙的半径大约是465亿光年,这数字听着吓人,但其实也只是宇宙的“一丢丢”。

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那宇宙到底是个什么形状呢?是圆的还是方的,又或者是不规则的形状?科学家们琢磨了半天,给出了三种可能性。

开放型宇宙就像一张永远也铺不完的马鞍布,它会一直膨胀下去永无止境,平坦型宇宙就像一张没有具体大小的纸,膨胀速度会慢慢减缓,但却是不会停下来的。

闭合型宇宙则像个吹胀的气球,膨胀到一定程度会“嘭”的一声瘪回去,来个“宇宙大收缩”。

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目前根据各种天文观测数据,比如宇宙微波背景辐射、星系分布等等,科学家们更倾向于平坦宇宙模型。

这也就是说宇宙很可能无限大没有边界,但要注意的是,即使宇宙是平坦的无限大的,人类能观测到的部分也始终是有限的。

再说说宇宙膨胀这回事儿,宇宙膨胀的速度到底有多快?这就得提到一个炫酷的天文现象“红移”。

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单来说就是那些远离人类所在星系发出的光,它们的波长会被拉长,变得更“红”。这就像一辆救护车从身边呼啸而过,远去的时候警笛声会变得低沉,声音的波长变长了。

通过测量星系的红移,科学家们发现宇宙不仅在膨胀,而且速度还越来越快,这个说法真的让人感觉非常震惊。

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背后推动它的神秘的力量就是暗能量,这东西有点像宇宙中的“幽灵”,却占据了将近宇宙总能量的70%。

它就像一个无形地对抗着引力的力量,把宇宙加速“撕扯”开。

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宇宙之外还有宇宙?

虽然天文学家认为宇宙是没有边界的,但是也不能就这样下定论,毕竟这也只是推论。

大家平时说的“边界”,比如说国界线、小区的围墙,都是实实在在的、看得见摸得着的。但宇宙的“边界”,却更像是一个理论上的界限。

它可能并不是一堵实体的墙,而是一种时间或空间上的限制,一道人类无法跨越的“天堑”。

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就算宇宙真的有边界,人类也很难到达那里。因为光速已经是“终极速度”了,任何物体都不能超过它的速度。

这意味着,即使有一天真的能造出以光速飞行的宇宙飞船,要到达宇宙的边缘,也得花上难以想象的时间。

更别提宇宙还在不断膨胀,那些远离人类的星系,还在以超光速的速度离得更远,也就是说人类永远也追不上前方不断延伸的“终点”。是不是感觉有点绝望?

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科学家们也没闲着,他们一直在努力探索宇宙的奥秘,提出了各种关于宇宙边界的理论模型。其中最有名的,也是最让人脑洞大开的,当属“膜宇宙理论”。

这个理论认为,宇宙就像一张漂浮在更高维度空间中的“膜”。

这里说的“膜”可不是日常生活中见到的塑料膜,而是一种抽象的物理概念,它可以拥有多个维度。

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除了人类已知的宇宙之外,可能还存在其他宇宙,它们也是通过一样的方式在一直漂浮着。

“膜宇宙理论”认为,不同宇宙之间可能存在着一种叫作“虫洞”的通道。如果能够找到并穿越虫洞,或许就能瞬间到达另一个宇宙,或者回到过去、前往未来。

当然,“膜宇宙理论”目前也还只是一个理论,并没有直接的观测证据支持。

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每个周期爆炸一次?

做一个假设,如果宇宙真有个“边界线”,那边界外面会是什么?这个问题已经超出了现有科学能解释的范围,迈入了哲学和形而上学的领域,有点“烧脑”了。

目前关于宇宙边界之外的景象,最热门的猜想之一就是“多元宇宙”。

每个宇宙都可能拥有自己的特点,就像一个独立的“小王国”,确实有点漫威电影里的意思了。

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有的宇宙里,可能就很适合诞生出生命然后还能顺利繁衍发展,热闹得像个大都市,而有的宇宙,可能就会一片死寂像个“鬼城”。

有人猜想,它们或许会像肥皂泡一样,偶尔发生碰撞甚至融合诞生新的宇宙,也可能在碰撞中湮灭。

另一种脑洞大开的猜想是“循环宇宙”。这种理论认为,宇宙就像一个不断膨胀和收缩的弹簧,一压缩再一放开就算是一次周期。

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每个周期结束,宇宙都会再次发生大爆炸开启新的周期。

每个新的周期里,都可能诞生一个全新的宇宙,拥有不同的物理规律和历史,也有可能像录像带的循环播放一样,重复之前的宇宙历史。

当然这两种说法也都没有证据能够佐证,人类对宇宙边界之外的认识,就像一张巨大的拼图,目前只拼上了几块,剩下的部分,还是一个巨大的谜团。

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除了这两种猜想,还有一些更天马行空的设想。

有人认为宇宙之外可能存在更高维度的空间,那里的物理规律和人类熟知的完全不同,甚至可能存在我们无法理解的生命形式。

又或者宇宙之外什么也没有,就是一个真正的“虚无”,这些说法真的都太哲学了。

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结语

宇宙的“真身”比想象的要复杂得多。它到底有多大、有没有边界、边界外面又是什么?

这些问题,即使是顶尖的天文学家,现在也给不出确切的答案。

多元宇宙、循环宇宙、高维空间这些充满想象力的理论,虽然还没有被证实,却也展现了人类对宇宙终极奥秘的不懈追求。