先說(shuō)結(jié)論敷扫,宇宙是有限哀蘑,但是沒(méi)有邊際的。
要回答這個(gè)問(wèn)題葵第,我們就要理解到底什么是宇宙绘迁。
大多數(shù)人認(rèn)為,宇宙就是一個(gè)空間卒密,里面有無(wú)數(shù)的星系缀台,無(wú)數(shù)的恒星,無(wú)數(shù)的行星哮奇,但只不過(guò)是一個(gè)空間膛腐。
那么根據(jù)這種看法,宇宙是一定有邊際的鼎俘,因?yàn)橐粋€(gè)空間哲身,不論多大,總有一個(gè)限度而芥,有一個(gè)可以衡量的極限律罢。
那么問(wèn)題來(lái)了,假設(shè)我們找到了宇宙的邊際棍丐,那邊際外面是什么误辑?難道邊際的外面就不是宇宙了嗎?
圖為哈勃望遠(yuǎn)鏡下的宇宙歌逢,圖中的每一個(gè)小亮點(diǎn)都是像銀河系一樣大的星系巾钉。
宇宙的定義
想要知道這個(gè)答案,就必須明白宇宙真正的定義秘案,嚴(yán)格的宇宙定義屬于哲學(xué)范疇砰苍,哲學(xué)范疇的定義都包含內(nèi)涵和外延,那么宇宙的定義如下:
內(nèi)涵:宇宙是“時(shí)間無(wú)盡永前阱高、空間無(wú)界永在赚导、質(zhì)量無(wú)限永有”的存在;
外延:宇宙只有一個(gè)赤惊,包含所有的物件和事件吼旧。
從嚴(yán)格的定義出發(fā),宇宙空間沒(méi)有界限未舟。根據(jù)哲學(xué)圈暗,宇宙是否有限是一個(gè)無(wú)法討論的問(wèn)題掂为。
然而從我們這個(gè)包含無(wú)數(shù)星體的宇宙空間是有邊際的嗎?再大的空間是否也有一個(gè)邊際值呢员串?
宇宙的起源
宇宙是如何起源的勇哗,現(xiàn)在最被學(xué)界認(rèn)可的起源理論是大爆炸理論。在大爆炸之后寸齐,宇宙是在不斷膨脹欲诺,而膨脹的速度還在不斷加速,所以按照這個(gè)理論访忿,我們永遠(yuǎn)無(wú)法定義一個(gè)在不斷增加的空間的邊界瞧栗,因?yàn)樗遣粩嘧兓摹?/p>
那么,這個(gè)問(wèn)題就沒(méi)有辦法衡量了嗎海铆?也不盡然迹恐。
從物理學(xué)的角度,很多的科學(xué)家有不同的假說(shuō)卧斟,其中最有名的是愛(ài)因斯坦的有界無(wú)邊假說(shuō)殴边,和史蒂芬霍金的無(wú)邊界條件理論。
愛(ài)因斯坦的理論——有界無(wú)邊
這個(gè)假說(shuō)的意思是:“宇宙是有限的珍语,但是并不存在邊界”锤岸。
根據(jù)愛(ài)因斯坦的相對(duì)論,宇宙是一個(gè)四維空間板乙,在宇宙的任何一點(diǎn)觀測(cè)宇宙的大尺度結(jié)構(gòu)是偷,所觀測(cè)得到的結(jié)果都是相同的,換言之募逞,宇宙沒(méi)有空間上的中心蛋铆。廣義相對(duì)論已經(jīng)證明,光線(xiàn)并不一定就是按照直線(xiàn)前進(jìn)的刺啦,時(shí)空彎曲會(huì)改變光的前進(jìn)路徑纠脾,而這種時(shí)空的彎曲也許就是宇宙有界無(wú)邊的罪魁禍?zhǔn)住?/p>
愛(ài)因斯坦在相對(duì)論中,將時(shí)間作為特殊軸加在了三維空間上糊渊。并指出四維空間是一個(gè)彎曲的空間渺绒,這便是有界的來(lái)頭,而無(wú)邊是指,從宇宙任何一個(gè)地方出發(fā)不斷前進(jìn)不停下采缚,最終會(huì)回到原點(diǎn)。
史蒂芬霍金——無(wú)邊界條件理論
1981年,史蒂芬霍金在愛(ài)因斯坦相對(duì)論的基礎(chǔ)上提出贸呢,無(wú)邊界條件理論,認(rèn)為宇宙是一個(gè)超球體怔鳖。
怎么理解呢固蛾?以我們的地球?yàn)槔覀兊牡厍蚴怯邢薮蟮奶祗w,但是地球是一個(gè)球體蜡感,所以地球是沒(méi)有邊界的恃泪,這就很好的解釋了宇宙的有限,但是無(wú)邊因?yàn)橛钪媸且粋€(gè)超球體杈笔。不理解的話(huà)可以看下圖蒙具,就是超球體的樣子。不論從哪里出發(fā)禁筏,只要朝著一個(gè)方向前進(jìn)篱昔,總會(huì)達(dá)到原點(diǎn)。
寫(xiě)在最后
目前學(xué)界也有很多的理論空执,可以幫助我們理解宇宙辨绊,包括多維宇宙匹表,平行宇宙,弦理論等默蚌。
宇宙是否有邊際這個(gè)問(wèn)題苇羡,是個(gè)很好的問(wèn)題宣虾,也是很難解釋的問(wèn)題,我只能盡力用語(yǔ)言表述清楚蜻势,但想要更進(jìn)一步的理解宇宙的本質(zhì)握玛,還有很多的東西要學(xué)甫菠。
贈(zèng)君以醍醐,莫為世間濁酒醉
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