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第246期  总第6187期  2022年08月29日  星期一
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宇宙有边界吗 边界外是什么
来源:本站原创 作者:admin 发布日期:2022-08-29 13:16:03

今年4月7日,《天体物理学杂志》发表的一项研究表示,一个国际天文学家团队发现了有史以来最遥远的星系——HD1。据推算,HD1星系距离我们约135亿光年,即在宇宙大爆炸后仅3.3亿年就出现了。那么,它是宇宙的边界吗?宇宙的边界外有什么?

 

实际上,根据目前的宇宙学理论,我们一般将人类能看到的所有时空范围称为“可观测宇宙”。而我们所看到的星系发出的光,可能源于几亿或几十亿光年前。霍金和他的女儿在为小朋友们写的书《乔治的宇宙》中写道,在宇宙中可能还有不少地方,那里发出的光将永远到达不了地球,因此我们看不见它的存在。
 

也许,可观测宇宙只占我们所处的整个宇宙的很小一部分。也就是说,“理论上”的宇宙究竟有多大,我们不得而知。根据大爆炸宇宙论,整个宇宙(所有的时空)都是从致密炽热的奇点大爆炸后膨胀形成的,而且至今宇宙仍在不断膨胀。
 

宇宙的形状与边界
 

膨胀的宇宙是否有边界?宇宙是什么形状的?科学界一直争论不休。有的科学家认为,既然宇宙中的天体基本都呈现球形,那么由无数天体组成的宇宙,有可能也是一个巨大的封闭三维球体。也有科学家认为,宇宙可能是一个无边无际的平坦的三维空间,也有可能是一个三维的马鞍面。
 

宇宙有限无边

 

爱因斯坦用广义相对论来考察整个宇宙系统,认为宇宙确实是一个封闭的球形,但是宇宙并不存在意义上的“边界”,“有限无边”才是宇宙的真相。霍金的无边界宇宙模型也提出了类似的观点,他认为宇宙是有限的,但是宇宙也是没有边界的,只是比地球多了两个维度。宇宙就像地球一样自我包围,形成一个没有边界的闭合面。地球的球体面积是有限的,但如果你能沿着一个方向运动足够长的时间,就会发现,最终你会回到起点,所以它是不存在边界的。
 

虽在膨胀但有边界

 

一些人认为,膨胀的宇宙也是有边界的。当气球在我们手里的时候,很明显,我们都能知道气球是有边界的,因为我们可以直观看到。当我们向气球内不断吹气的时候,气球在不断膨胀,那么膨胀的气球是否有边界呢?答案是肯定的。宇宙就像一个能够不断膨胀的气球,这个气球有具体的形状,有明显的边界,但是没有确定的直径和体积,原因就是气球一直都在膨胀,直径和体积随时在变化。所以宇宙不仅有边界,而且在宇宙的外面也存在着更大的空间,否则宇宙不可能一直膨胀下去。
 

宇宙边界外有什么
 

有的科学家认为,我们能观测到的宇宙外有一个更大的宇宙。我们可以把宇宙想象成一个多层空间,一层包裹着一层,我们的宇宙只是无数层宇宙中的一层空间,也许它的内层还有更小的宇宙存在。因此,当我们站在宇宙的边界,就可以看到宇宙外同样有无数的星系和星球。
 

也有科学家推测,宇宙外是无数个平行宇宙。宇宙和宇宙间有通道相连,这种景象我们可以想象成很多个球体相互之间用绳子连接在一起,当我们站在宇宙边界的时候,可以看到这种通道,经过这个通道就可以到达另外一个宇宙。
 

还有研究者认为,我们的宇宙外面是一个更加多元、广阔的空间。这个空间里林立着无数个宇宙,宇宙有大有小,诞生时间也不尽相同,有的宇宙非常古老,有的宇宙则刚诞生不久,还有的宇宙可能正在走向毁灭。
 

在我们这个宇宙之外,是否还存在平行宇宙,或其他级别的宇宙泡?理论学家们各执一词,目前还没有取得公认一致的答案,仍需未来不断深入研究。
 

可观测宇宙是我们所能看到的极限,随着宇宙扩张的速度变得越来越快,宇宙边缘的光或许根本无法抵达地球。如果我们永远无法穿越宇宙视界,我们将永远无法看到可观测宇宙的边缘以外。
 

也许有一天,人类研究明白了可观测宇宙的一切,宇宙边界的谜题可能也会迎刃而解。随着科技的飞速发展,相信科学总有一天会给我们答案,让我们拭目以待!
 

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