宇宙的盡頭有什麼? 近現代科技探索宇宙邊界成果討論

你們想像過無限這個概念嗎？

你們想像過無限這個概念嗎？

如果能將抽象的概念用日常看過的事物來比較的話，人們會比較容易在腦海中描繪出景象。例如：我們想表達山的高度，只要拿高層大廈出來比較的話，就很容易想像了。另外像是使用櫻桃色、丁香色、茄子色等用詞來表達色調的話，人們會不自覺地將同名的蔬果聯想到一起，而我們的大腦就是這樣運轉的。

你有辦法想像「無限」這個概念嗎？

我們所得到的答案可能會很普通，這並不是人類的意識所能控制的事情，至少我們並沒有辦法想像無限這個概念的全貌。

在我們現實生活中所存在的各種概念裡，只有包含著世界上所有事物的宇宙才能代表無限，但是宇宙是不是也有本身的極限呢？

我們並不會立刻告訴你答案，讓我們慢慢看下去。

若要從頭說起的話，地球、太陽系、銀河以及其他數百萬的星系，當然還有我們都是存在於140億年前發生的大霹靂所誕生的宇宙空間的中心。

根據遠近不同的星系所傳達過來的電磁波的觀測數據，天文學者早在之前便得出，我們肉眼所能看見的行星會漸漸遠離彼此，這項結論在宇宙的任何一個地方觀測都會得到同樣的結果。

就像是破裂的擋風玻璃上面的裂縫一樣，行星如同蜘蛛網般在宇宙到處擴張，那麼宇宙神秘的泡沫有其膨脹的極限嗎？

說不定有。

不過先讓我們來看一下關於宇宙的論點。我們之所以能看到東西，是因為物體本身發出的光線的緣故，也就是說位於地球的天文學家們所能觀察到的只有那些發出來的光線到達地球的銀河系的星星。

還請大家想像一下，如果宇宙是有限的，且並沒有那麼巨大的話，那麼我們除了可以觀測到直接到達地球的光線外，應該還能觀察到穿過宇宙並折返的光線。

換句話說，我們應該能觀測到同一個天體的另一個影像才對。

順帶一提宇宙膨脹這個比喻很容易讓人們產生誤解。

舉例來說，為了讓人們容易理解，廣大的宇宙常被比喻成一個酵母麵包，而銀河系就像是麵包裡的葡萄乾一樣不斷遠離對方，或者是被比喻為在膨脹的沙灘排球表面上朝著不同方向前進的螞蟻。

當我們聽到這樣的比喻時，會不自覺地將宇宙想像為一個無窮盡的巨大球體，但這個巨大空間有著一定的體積，還有界限。

像這樣的比喻的唯一好處是讓我們明白單純的原理，宇宙是巨大空間的地毯，而空間裡有著不怎麼移動的星球們，也就是說移動的是空間本身，而非銀河。

正是這個空間在不斷的擴大，讓我們從別的視點來看這個問題。就算我們無法清楚想像某個事物，這並不代表他們不存在。

讓我們先假設宇宙有其極限，那麼那道界限在哪裡呢？他所在的地方空無一物嗎？還是說在那道界限旁有別的宇宙空間存在著？

我們必須承認，無論是偉大的思想家或是普通民眾，都必須花費很長的時間來思考這個問題，甚至可能是永遠不過古代的智者們也曾經有過相似的想法。例如盧克萊修曾在他的名著物性論裡，清楚地將宇宙的無限列為不需要被證明的一項事實，但是從哲學的角度來探討，宇宙實在有些不合適。

如果從天文學來看，這個疑問會如何呢？

從近代科學的角度來看，宇宙的有限性取決於物質分布的臨界密度值，這個數值是指1立方米空間中只有1個最輕的原子，如果密度高於臨界值的話，根據相對論可以得出宇宙是有限的結論，這個數值也表示了空間內部的封閉性。

當平均密度低於臨界值時，便說明了宇宙空間是無限大的。我們現在已經了解理論了，那麼天文學者們實際觀察到的數據又告訴我們什麼呢？

大家聽到這個可能會笑出來，現今所觀察到的宇宙物質的密度幾乎與臨界值相同，也就是說我們所居住的宇宙空間是否有極限，這個問題仍舊是尚未解決的狀態。

我們可以考慮兩種情況，不是信息不足，導致計算出現了根本的錯誤，就是宇宙毫不留情的嘲笑著努力的我們。

當我們越是試圖窺探宇宙的深處時，就會觀察到更加遙遠的過去的宇宙層，哈勃太空望遠鏡成功的觀測到宇宙空間裡離我們最遙遠的區域。

在解析過照片之後，學者們判斷在古老區域裡存在的星系還很年輕，從理論上來看，如果我們看得更遠的話，可以觀察到最古老的行星以及分子雲。那麼除此之外還有什麼呢？

是中性原子游離化電漿、自由質子以及中子嗎？

如果想知道在過去發生過了什麼，學者們也能觀察反物質、物質、教子以及跨課，在這裡就結束了，前方已經沒有道路了，等著我們的只有一道宇宙的牆壁。

他作為一個中立的特異點，發出無數的光線，不過如果宇宙考古學家能夠設法拉開一點這座時空的帷幕的話，我們便有辦法見證在大批裡發生的數毫秒前空間，因為劇烈的膨脹而抽搐起伏的瞬間。

但是關於這一點還有另一個不同的看法，如果有許多地方有著利於宇宙誕生的條件的話，我們就可以來探討宇宙起源的問題。換句話說，我們可以假設有負數個大霹靂以及宇宙存在，霍夫曼如此說道：為了讓人們更容易理解，他將這些擁有這些良好宇宙誕生條件的地方比喻為飯店的房間，只有在空房間裡宇宙才會誕生，之後他便一個人呆在裡面，不過在牆壁的另一側，就算有另一個宇宙存在也不奇怪。

但是如果宇宙就像是飯店的房間一樣的話，我們應該可以聽到鄰居的聲音。

2007年，WAMP太空飛行器探測到了一個溫度明顯低於宇宙微波背景輻射的驚人區域，這表示在這個領域裡面不存在任何物質。

根據霍夫曼的說法，要解釋這個冰冷且空無一物的空間為何存在的唯一說法，便是因為有其他的力量在起作用。例如有另一個宇宙存在，並用它的巨大質量吸引其他的物質。我們雖然看不到位於附近的天體，但是仍舊可以從冷斑點或者是星系團流的移動來得知它們的存在。

當然學術界對於多重宇宙論這個理論的看法並不一致，但是想要解明宇宙空間謎團的研究者們，已經做好了發起新的科學革命的覺悟，過去曾被我們認為是無限的，宇宙可能有其界限，而他說不定只是佔有著難以想像的大量宇宙的空間的一部分而已。

雖然研究者至今尚未對宇宙是否有界限，這個問題得出明確的答案，但我們有限的視野極有可能是將宇宙的盡頭隱藏的唯一的絆腳石，這是否代表著宇宙對我們來說真的是無限的呢？

歡迎大家留言討論這個問題。

如果能將抽象的概念用日常看過的事物來比較的話，人們會比較容易在腦海中描繪出景象。例如：我們想表達山的高度，只要拿高層大廈出來比較的話，就很容易想像了。另外像是使用櫻桃色、丁香色、茄子色等用詞來表達色調的話，人們會不自覺地將同名的蔬果聯想到一起，而我們的大腦就是這樣運轉的。

你有辦法想像「無限」這個概念嗎？

我們所得到的答案可能會很普通，這並不是人類的意識所能控制的事情，至少我們並沒有辦法想像無限這個概念的全貌。

在我們現實生活中所存在的各種概念裡，只有包含著世界上所有事物的宇宙才能代表無限，但是宇宙是不是也有本身的極限呢？

我們並不會立刻告訴你答案，讓我們慢慢看下去。

若要從頭說起的話，地球、太陽系、銀河以及其他數百萬的星系，當然還有我們都是存在於140億年前發生的大霹靂所誕生的宇宙空間的中心。

根據遠近不同的星系所傳達過來的電磁波的觀測數據，天文學者早在之前便得出，我們肉眼所能看見的行星會漸漸遠離彼此，這項結論在宇宙的任何一個地方觀測都會得到同樣的結果。

就像是破裂的擋風玻璃上面的裂縫一樣，行星如同蜘蛛網般在宇宙到處擴張，那麼宇宙神秘的泡沫有其膨脹的極限嗎？

說不定有。

不過先讓我們來看一下關於宇宙的論點。我們之所以能看到東西，是因為物體本身發出的光線的緣故，也就是說位於地球的天文學家們所能觀察到的只有那些發出來的光線到達地球的銀河系的星星。

還請大家想像一下，如果宇宙是有限的，且並沒有那麼巨大的話，那麼我們除了可以觀測到直接到達地球的光線外，應該還能觀察到穿過宇宙並折返的光線。

換句話說，我們應該能觀測到同一個天體的另一個影像才對。

順帶一提宇宙膨脹這個比喻很容易讓人們產生誤解。

舉例來說，為了讓人們容易理解，廣大的宇宙常被比喻成一個酵母麵包，而銀河系就像是麵包裡的葡萄乾一樣不斷遠離對方，或者是被比喻為在膨脹的沙灘排球表面上朝著不同方向前進的螞蟻。

當我們聽到這樣的比喻時，會不自覺地將宇宙想像為一個無窮盡的巨大球體，但這個巨大空間有著一定的體積，還有界限。

像這樣的比喻的唯一好處是讓我們明白單純的原理，宇宙是巨大空間的地毯，而空間裡有著不怎麼移動的星球們，也就是說移動的是空間本身，而非銀河。

正是這個空間在不斷的擴大，讓我們從別的視點來看這個問題。就算我們無法清楚想像某個事物，這並不代表他們不存在。

讓我們先假設宇宙有其極限，那麼那道界限在哪裡呢？他所在的地方空無一物嗎？還是說在那道界限旁有別的宇宙空間存在著？

我們必須承認，無論是偉大的思想家或是普通民眾，都必須花費很長的時間來思考這個問題，甚至可能是永遠不過古代的智者們也曾經有過相似的想法。例如盧克萊修曾在他的名著物性論裡，清楚地將宇宙的無限列為不需要被證明的一項事實，但是從哲學的角度來探討，宇宙實在有些不合適。

如果從天文學來看，這個疑問會如何呢？

從近代科學的角度來看，宇宙的有限性取決於物質分布的臨界密度值，這個數值是指1立方米空間中只有1個最輕的原子，如果密度高於臨界值的話，根據相對論可以得出宇宙是有限的結論，這個數值也表示了空間內部的封閉性。

當平均密度低於臨界值時，便說明了宇宙空間是無限大的。我們現在已經了解理論了，那麼天文學者們實際觀察到的數據又告訴我們什麼呢？

大家聽到這個可能會笑出來，現今所觀察到的宇宙物質的密度幾乎與臨界值相同，也就是說我們所居住的宇宙空間是否有極限，這個問題仍舊是尚未解決的狀態。

我們可以考慮兩種情況，不是信息不足，導致計算出現了根本的錯誤，就是宇宙毫不留情的嘲笑著努力的我們。

當我們越是試圖窺探宇宙的深處時，就會觀察到更加遙遠的過去的宇宙層，哈勃太空望遠鏡成功的觀測到宇宙空間裡離我們最遙遠的區域。

在解析過照片之後，學者們判斷在古老區域裡存在的星系還很年輕，從理論上來看，如果我們看得更遠的話，可以觀察到最古老的行星以及分子雲。那麼除此之外還有什麼呢？

是中性原子游離化電漿、自由質子以及中子嗎？

如果想知道在過去發生過了什麼，學者們也能觀察反物質、物質、教子以及跨課，在這裡就結束了，前方已經沒有道路了，等著我們的只有一道宇宙的牆壁。

他作為一個中立的特異點，發出無數的光線，不過如果宇宙考古學家能夠設法拉開一點這座時空的帷幕的話，我們便有辦法見證在大批裡發生的數毫秒前空間，因為劇烈的膨脹而抽搐起伏的瞬間。

但是關於這一點還有另一個不同的看法，如果有許多地方有著利於宇宙誕生的條件的話，我們就可以來探討宇宙起源的問題。換句話說，我們可以假設有負數個大霹靂以及宇宙存在，霍夫曼如此說道：為了讓人們更容易理解，他將這些擁有這些良好宇宙誕生條件的地方比喻為飯店的房間，只有在空房間裡宇宙才會誕生，之後他便一個人呆在裡面，不過在牆壁的另一側，就算有另一個宇宙存在也不奇怪。

但是如果宇宙就像是飯店的房間一樣的話，我們應該可以聽到鄰居的聲音。

2007年，WAMP太空飛行器探測到了一個溫度明顯低於宇宙微波背景輻射的驚人區域，這表示在這個領域裡面不存在任何物質。

根據霍夫曼的說法，要解釋這個冰冷且空無一物的空間為何存在的唯一說法，便是因為有其他的力量在起作用。例如有另一個宇宙存在，並用它的巨大質量吸引其他的物質。我們雖然看不到位於附近的天體，但是仍舊可以從冷斑點或者是星系團流的移動來得知它們的存在。

當然學術界對於多重宇宙論這個理論的看法並不一致，但是想要解明宇宙空間謎團的研究者們，已經做好了發起新的科學革命的覺悟，過去曾被我們認為是無限的，宇宙可能有其界限，而他說不定只是佔有著難以想像的大量宇宙的空間的一部分而已。

雖然研究者至今尚未對宇宙是否有界限，這個問題得出明確的答案，但我們有限的視野極有可能是將宇宙的盡頭隱藏的唯一的絆腳石，這是否代表著宇宙對我們來說真的是無限的呢？

歡迎大家留言討論這個問題。