宇宙真的存在「邊界」嗎?當把宇宙放大再放大之後,會看見什麼?

2024年09月16日12:42:06 科學 1456

根據大爆炸理論,宇宙形成於一次爆炸當中,過程中發出的光從「奇點」向外輻射,就是我們熟悉的3K輻射,也叫遺留輻射,科學家通過研究輻射的特徵以及各向異性等,計算出了宇宙年齡為138億年,以及可觀測宇宙的邊界在距離地球465億光年的位置。

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但是,也說了是可觀測宇宙,而且哈勃紅移理論也證明宇宙仍然在加速膨脹之中,因此許多科學家都認為宇宙沒有邊界,就如同一個球體,而類比到宇宙身上,空間維度會更高。現在有理論認為,我們的宇宙就是四維宇宙的黑洞坍縮後形成的事件視界表面。我們的宇宙黑洞視界是二維球體。四維宇宙視界是三維球體。這三維球體就是我們的宇宙,我們很有可能只是投影。

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現在來看投影可能性越來越大。比如弦理論之類都是類似曲線擬合。擬合曲線時候,精度不夠增加多項式去湊。多項式的階數就是弦理論的維數。

那麼從這方面來講,宇宙就是一個球形表面,對你來說任意方向仍然是不存在邊界的。1維生物能運動的方向只有前後,2維生物只有前後+左右,3維生物只有前後+左右+上下,所以如何能在比你高一維的封閉系統里存在邊界呢?

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因此,根據三維的邊界概念,邊界對於目前的人類來說就沒有意義了。正如螞蟻要離開它的氣球,也就是二維球面,理論上只要輕輕跳一下就行,但實踐起來就和把大象裝進冰箱一樣困難、荒誕;我們要離開現在的宇宙,也只需要沿四維方向一跳,儘管現在或許將來也不可能做到。

然後如果在這一點上,你想問球面的「外面」是什麼:也許就如同氣球的外面,一片空白,也許是一個欣欣向榮的宇宙……目前唯一敢確定的是,若人類生存的宇宙並非刻意設計,那麼人類的科學理論在邊界之外很可能依然適用。

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既然人類不能夠窺探物理乃至哲學意義上的宇宙邊界之外的地方,不如把目光放到人類目之所及的可觀測宇宙邊界放大觀測,我們能從中發現什麼景象呢?

從照片上看,宇宙的星繫結構竟然和地球生物的組織非常相似,為詮釋該結論,科學家採用了分形理論,該理論的核心是,宇宙物質演化存在統一的定律,不管如何分化、延展,最終必然呈現類似的結構。

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不禁感嘆宇宙萬物息息相關,有可能地球也是某個高階生物體內的一部分,或者說其他星系的某個星球也是存在於我們體內的一部分。那麼人類無法從物理、哲學上觸及真正的宇宙邊界也是情有可原了,我們所能夠認識的宇宙,最多只是我們所蝸居的那個細胞,而這個細胞之外,我們不可能認識。這個細胞內的一切,無法影響到這個細胞的外面,這就是認識的局限。

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就算把人類活動看作夸克單位,而宇宙是太陽的體積,那麼這個邊界對於我們仍然是無意義的,在其不斷膨脹的前提趕上它的速度,很難猜想需要多少個顛覆性宇宙物理學突破,才能在人類文明毀滅之前搞清楚宇宙的本質。

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