天文学家告诉我们：宇宙在超光速膨胀，那么宇宙之外是什么？

2024-06-04 09:11 由观察宇宙发表于 #社会

目前来看这个问题有三个答案

第一是宇宙可能是有限的，在这种情况下确实存在宇宙边界，但这个边界不在三维空间，而在更高的四维空间上，所以我们看到的宇宙其实跟地球一样，都是有界无边的，只有进入达到一定速度飞出地球进入太空后，我们才能看到地球边界。

同样的道理，想看到宇宙的边界，也要达到一个全新的速度，才能脱离三维空间的限制，进入四维空间中看到宇宙的全貌，而这个全新的速度，在爱因斯坦看来就是超光速，只有这样才能突破空间维度的限制。

如果无法超光速的话，太空中的飞船就会跟地球海洋上的船一样，不论航速多快，航线多笔直，最终也只能回到原点，因为它们少了一个飞出宇宙和地球的，额外的方向维度。

遗憾的的是目前对于四维空间，科学界还一无所知，仅有的一些研究还都局限在数学上，量子物理学家认为，我们或许能从微观世界发现一些蜷缩的维度，并把它们再宏观世界中释放出来，但这些都还是设想阶段，还有很长的路要走。

还有一种可能是，我们的宇宙确实是无限的，整个宇宙本质上就是超光速延展的无限平面，在这种情况下宇宙就无所谓边界了，因为边界在超光速延展，我们永远追不上它，而且在目前的观测中，宇宙的曲率确实是0，呈现绝对平坦状态。

第三种可能就是我们熟悉的多元宇宙理论了，即宇宙确实是有限的，我们未来也能飞出宇宙，进入更广阔的空间中，那里还存在着许多其他的宇宙，就像宇宙中存在许多星球一样，但此时新的问题又出现了：包裹宇宙的空间之外又是什么？

面对这种无限循环的套娃问题，老实说天文学家还没有什么好的答案，因为不论是哈勃望远镜还是韦伯望远镜，都远远无法看到宇宙的边界，事实上它们看到越远，其实距离宇宙大爆炸就越近，所以我们看到的宇宙，只是宇宙的历史，而不是宇宙的现在或者未来。

从宇宙各层级天体系统来看，最低级的是地球，然后是太阳系，银河系才是宇宙中真正的基本结构，若干个银河系会组成本星系群，本星系群组成本星系团，然后变成拉尼亚凯亚超星系团，此时尺度已经到了10亿光年级别，星系们开始呈现网状结构了。

在这个被称为宇宙纤维网状结构的图里，数以万亿计的星系组成了一条条宇宙长城，超星系团充当着长城之间的节点，中间还有暗能量聚集而成的宇宙空洞分割它们，有趣的是人类大脑内部的神经元结构，也跟宇宙网状结构高度一致。

对此科学界给出的答案是：大脑和宇宙都遵循同一套物理定律，都是在一个有限空间内最大化利用环境，来增加神经元或者星系的效率。

所以不论我们的宇宙究竟有没有边界，都不妨碍我们去探索宇宙，毕竟智慧文明就是宇宙中最稀有的存在，如果不去探索宇宙的话，人类文明可能真的会成为宇宙中唯一的文明。