到達宇宙邊界,可以把手伸出去嗎?

2020-11-17 科學新視野

關於這個問題,我們有三個方面需要考慮。

首先,宇宙有無邊界目前尚無科學定論

這裡準確地說是沒有準確的科學定論,但主流觀點認為,整個宇宙並沒有邊界,宇宙是一個無限而無邊的,但可觀測宇宙是有限而無邊的,這很像一個球體,但總的來說都沒有邊界。

宇宙存在的邊界假想圖


其次,空間是宇宙的一部分

宇宙在今天的科學定義就是時間空間,物質能量的統一體,我國古人也有雲:「上下四方謂之宇,古往今來謂之宙」。

也就是說,空間只是宇宙的一部分,宇宙延伸到哪裡,空間就延伸到哪裡,這意味著即便宇宙存在邊界,你也不能把手伸出去,「出去」本身就是一個空間的轉移動詞。

宇宙大爆炸


這聽起來很抽象,大爆炸理論認為,時間和空間,物質和能量都是從大爆炸中產生的,這意味著爆炸之前時間都不存在,這聽起來或許更加詭異。

最後,宇宙真存在邊界也未必能到達

大爆炸理論給了我們宇宙的起源解答,那我們的宇宙未來將何去何從呢?

從宇宙微波背景輻射來看,我們宇宙具有各項同性,整個時空結構大體上是平坦的。

三種宇宙的可能結構


整個宇宙目前正在加速膨脹,這有很多觀測證據的佐證,其中最出名的就是對「標準燭光」la型超新星的觀測,背後的原因科學界歸結為一種叫做暗能量的真空能驅動。

空間膨脹的速度在遙遠地方甚至超過了光速,而那裡的之外,仍然是宇宙,理論上只要時間足夠長,現在不可觀測的宇宙未來的光始終能到達地球,這意味著可觀測宇宙會一直變大。——

加速膨脹的宇宙


我們如果能以光速運動,或許在無限的未來,可以儘可能地接近我們認為的宇宙邊界,但問題的關鍵就是——物理學是禁止有質量的物體運動速度超過光速的。

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