宇宙是无限的吗？

你最后一次从其他光源望向布满星星的天空是什么时候？当成千上万颗星星在你的头顶上展开，从数百万或数十亿英里之外发出它们的光芒，这简直是势不可挡。你凝视的时间越长，就会有越多的星星出现，即使你花一整夜也数不清！然而，任何对我们的银河系和宇宙稍有了解的人都知道，实际上，仅银河系就有数十亿颗恒星，远远超过我们从地球上看到的几千颗恒星！

在我们的银河系之外还有超过1500亿个其他星系，每个星系都有大量的恒星，对我们的有限的大脑来说，预测这些数字几乎是不可能的，因此大多数人认为宇宙是无限大、无边无际的空间。在大多数的日常情况下，这种想法没有太大的区别，但它是真的吗？宇宙是无限的吗？

一个复杂的问题

关于宇宙是无限的还是有限的最初答案是一个明确的……我们不知道。我们可以确定的是，宇宙大爆炸发生在138亿年前，这意味着宇宙的年龄。然而，由于宇宙的膨胀，以及宇宙每个可观测角落明显加速的膨胀，我们能够探测到的最远的光来自四面八方大约460亿光年。这意味着，目前，我们知道宇宙至少有920亿光年宽。它可能比那更大，但我们无法知道。宇宙“边缘”之外的光线自宇宙大爆炸以来就没有足够的时间到达地球或我们在太空中的观测卫星。

这个问题也因为大多数人对宇宙究竟是什么以及它是如何形成的想法而变得复杂。很多人认为宇宙大爆炸发生在一个完全空空虚,没有能量或物质的真空,突然开始大规模扩张,以不可思议的速度喷出的物质和能量，最终形成了星系团，星云、恒星、行星和卫星。

然而，这是对宇宙大爆炸的一个简化的观点，一个很大程度上被专家们所摒弃的观点。理解宇宙终极奥秘(大爆炸)的关键在于，它并不是从一个单一的点开始，并影响“空间”的其余部分。宇宙大爆炸中包含了所有的空间，而在此之前，宇宙被压缩成近乎无限的密度。

在宇宙大爆炸之后的最初瞬间，物质的体积和密度多少是一致的，但一旦冷却和原子分化开始，质量聚集区域和真空区域就变得更加明确。所有的能量和物质开始膨胀，因为它们以光速远离其他一切;同样，物体之间的空间也在膨胀(通常比光速还要快)。

这就是为什么我们可以探测到来自460亿光年之外的光(这也是由于引力透镜作用)，尽管我们的宇宙以现在的形式存在了138亿年。

这表明宇宙有一个“外部”，就好像人们可以从理论上走到外部，然后从系统外部进行观察。然而，我们没有证据表明这样一个“外部”的存在，这为无限宇宙理论提供了有力的证据。

它会是无限的吗?

任何事物都是“无限的”的想法(再一次)是人类大脑很难理解的。我们的存在本质上是由界限和限制所定义的，所以“无限”的可能性是不可想象的。然而，如果宇宙是无限的，那么就有可能(无论多么小)在其他地方存在完全相同的原子和分子排列。进一步推断，同样的原子和分子在某个地方形成了另一个地球，生命也以同样的方式进化，这意味着在这个无限的宇宙中，也会有另一个“你”存在。

这听起来像是科幻小说里的东西，但这是“无限”必须进行讨论的领域。虽然这些看似古怪的思维实验似乎是不可能的，但我们没有办法适当地反驳它们。

一些理论家和天体物理学家，包括爱因斯坦，试图确定宇宙的“形状”，特别是在爱因斯坦提出时间和空间可以弯曲甚至折叠的理论之后。关于这种普遍形状的一个比较流行的理论是“闭环”。想象一下我们自己的星球;直到几个世纪前，人们还认为地球是平的，因为他们只能看到地平线，无法看到行星的曲率，无法识别它是一个球体。

在更大的尺度上，当我们纵观宇宙时，它看起来是平的，几乎像一张纸，没有可观察到的曲率。然而，我们继续观察宇宙的“相反”面，希望我们能识别出相似的模式，就像我们在地球上看到的那样，一个人如果朝着一个方向走足够长的时间，最终会到达他们最初的位置。

虽然我们现在还看不见宇宙的曲率，但理论上，如果宇宙比我们目前可观测到的宇宙大至少250倍，它可能仍然会弯曲(在我们无法看到的地方)。虽然这将使宇宙的体积比我们目前所能看到的大数十亿倍，但这是可能的。考虑到这个理论局限性，宇宙仍然被认为是有限的。

总结

围绕大爆炸、宇宙的大小和形状、多元宇宙的潜力、暗能量、暗物质和其他几十个谜一样的主题的讨论继续吸引和吸引着那些花毕生精力盯着恒星看的专家们。科学家和学者们喜欢明确的答案和可测量的数量，但当你谈论到可以想象的最大范围(宇宙的整体)时，这样明确的答案往往难以捉摸，或永远无法证明。在对真相的追寻不断推进的同时，人类可能需要接受这样一个事实:有些谜题是不需要被解开的。

本文由奇点天文作者上传并发布，奇点天文仅提供文章投稿展示，文章仅代表作者个人观点，不代表奇点天文立场。