2022-04-24 00:22:41　來源: 宇宙探索領(lǐng)航員  

我們穿好衣服，把衣服分對錯(cuò)，拿起我們的包打包，這個(gè)包包里里外外都分了。 我們生活中看到和接觸到的任何東西都有它的側(cè)面和側(cè)面，所有的容器都有它的側(cè)面和側(cè)面。而對于我們而言，世界是由兩面組成的：一面是有形的物體（如房子、汽車），另一面是無形的物質(zhì)（如人與動物等）。所以我們的行為是外在化的。但這個(gè)世界上只有一個(gè)例外，沒有內(nèi)外內(nèi)外之分，也沒有優(yōu)劣之分，那就是我們生活的宇宙。

宇宙常被用來描述地球大氣層以外的廣闊空間，而我們對此知之甚少，即使是現(xiàn)在，人類所能旅行的最遠(yuǎn)的地方也只是太陽系之外。

人類研究宇宙的范圍只限于觀測。利用光學(xué)望遠(yuǎn)鏡，我們可以看到所有向地球傳送光的物體。利用射電望遠(yuǎn)鏡，我們可以探測到所有物體發(fā)出的看不見的電磁波。我們甚至可以收集人造衛(wèi)星探測器發(fā)出的宇宙微波背景輻射。

不管怎樣，我們都不能真正看到宇宙的外部。可觀測的宇宙直徑只有930億光年。在可觀測的宇宙之外一定有很多空間。

宇宙之外的猜測

理解一個(gè)事物或現(xiàn)象的最好方法就是觀察它。人類通過觀察和實(shí)驗(yàn)來了解宇宙的未知。當(dāng)我們永遠(yuǎn)無法觀察一個(gè)現(xiàn)象時(shí)，我們只能根據(jù)現(xiàn)有的條件來推測。

首先，我們都應(yīng)該熟悉宇宙誕生的理論，即宇宙大爆炸理論，在這一理論中，宇宙是一個(gè)質(zhì)量和體積都是無限的奇點(diǎn)，有一天它被自己的壓力壓得喘不過氣來而爆炸了。

在奇點(diǎn)爆炸之前，沒有運(yùn)動的物質(zhì)，物質(zhì)沒有改變，自然時(shí)間也就不存在了，因?yàn)闀r(shí)間實(shí)際上是當(dāng)我們感知物質(zhì)變化時(shí)產(chǎn)生的一個(gè)概念。

爆炸之后，在很短的時(shí)間內(nèi)，宇宙已經(jīng)發(fā)生了很大的變化，這個(gè)時(shí)候宇宙的直徑已經(jīng)擴(kuò)大了很多，在膨脹之后，伴隨著巨大的能量沖擊，出現(xiàn)了無數(shù)的正反物質(zhì)。

從理論上講，正反物質(zhì)都是成對存在的，所有正物質(zhì)和反物質(zhì)碰撞在一起可以被還原為它們原來的能量，但是由于一個(gè)小意外，就產(chǎn)生了更多的正物質(zhì)，從而創(chuàng)造了我們現(xiàn)在所看到的宇宙物質(zhì)主導(dǎo)的環(huán)境。

大爆炸之后，宇宙的溫度開始下降，從能量轉(zhuǎn)換而來的正反物質(zhì)開始四處擴(kuò)散，宇宙的大小也隨之增加。

多元宇宙理論

我們認(rèn)為，世界上的所有現(xiàn)象都應(yīng)該是可重復(fù)的，既然有一種奇點(diǎn)可以通過爆炸轉(zhuǎn)化為我們現(xiàn)在的宇宙，那么就應(yīng)該有另一種奇點(diǎn)，甚至是無限數(shù)量的奇點(diǎn)在宇宙之外反復(fù)爆炸。

因此，這些無數(shù)的爆炸奇點(diǎn)形成的宇宙可能與我們現(xiàn)在的宇宙完全不同，甚至可能有完全不同的物理規(guī)則，當(dāng)然也可能與我們完全一樣。

但是多元宇宙并不能真正解釋宇宙中存在著什么，因?yàn)樗鼘?shí)際上只是一套套娃式的答案，最終，多元宇宙中存在著什么這個(gè)不可避免的問題需要解決。

有限無邊界理論

一些科學(xué)家認(rèn)為宇宙的大小和重量是有限的，但是它不會有邊界。 因?yàn)樵谝粋€(gè)大爆炸之前，我們就已經(jīng)知道了這一定律。那么宇宙中到底有沒有“邊界”?如果沒有的話又該如何解釋呢？ 這是一個(gè)比較難以理解的說法。

簡單地說，宇宙大爆炸的方向是三百六十度無死角，所以物質(zhì)像吹泡泡一樣爆炸，其中心是一個(gè)奇點(diǎn)，打個(gè)比方，就像氣球一樣爆炸。

事實(shí)上，我們所居住的地球也可以被粗略地看作是一個(gè)有限的、沒有邊界的存在。我們從地球上的任何一點(diǎn)出發(fā)，朝著同一個(gè)方向旅行，最終我們會回到原點(diǎn)。 這叫做無界性，而如果把它應(yīng)用到物理學(xué)中去的話，那又叫萬有引力了。那么為什么要用萬有引力呢？因?yàn)槿f有引力和其他力一樣都具有非連續(xù)性。 所謂無邊界理論大致是這樣的，但問題是地球?qū)嶋H上是有邊界的，而邊界正好在大氣層的上方。

氣球也是有邊界的，在氣球表面的更高的地方就是宇宙邊界。 在膨脹的宇宙中哪個(gè)方向是向上的？ 這就涉及到了“視界”這一概念。什么是視界呢？它究竟是怎么回事呢？人們對“視界”的理解又如何呢？這是我們首先要解決的一個(gè)問題。 沒有人能回答這個(gè)問題。

膜宇宙理論

有一個(gè)著名的超弦理論和M理論分支解釋了宇宙的形式，叫做膜宇宙學(xué)，它認(rèn)為我們生活的宇宙實(shí)際上就像一個(gè)包裹在更高維度的膜中的珠子。

對于這個(gè)膜，我們的宇宙只是它的一個(gè)基本粒子，所以在這個(gè)膜中，有無數(shù)的三維宇宙宇宙，它們幾乎或甚至和我們的一樣。

這實(shí)際上是對多元宇宙理論的升級，除了所有宇宙共存于更高的維度，而不是在相同的三維空間。 在這個(gè)意義上說，人類可以從一種新的角度認(rèn)識宇宙，也可以把這種理解應(yīng)用到其他領(lǐng)域。這一點(diǎn)對于我們來說非常重要，因?yàn)樗鼘⑹刮覀儗φ麄€(gè)宇宙有全新的看法和認(rèn)知。 在膜宇宙，如果我們能夠推動宇宙的邊界，我們就能夠進(jìn)入更高的維度世界。

宇宙中到底有什么？

科學(xué)家認(rèn)為，宇宙的壽命應(yīng)該在137.3億歲左右。 這個(gè)說法似乎是正確的，因?yàn)樵谟钪嬲Q生時(shí)，它已經(jīng)開始向周圍輻射出大量氣體和塵埃。這些物質(zhì)會隨著時(shí)間逐漸被太陽所吸收掉。這就意味著宇宙的壽命不會太長。 但是，從我們對橫跨930億光年的可觀測宇宙的觀察中，我們可以很快得出結(jié)論：宇宙的擴(kuò)散速度于光速。

但我們也知道，質(zhì)量大的粒子和物質(zhì)永遠(yuǎn)不可能達(dá)到光速，更不用說超過光速，宇宙膨脹快于光速的原因是，事實(shí)上，不是宇宙物質(zhì)以光速離開我們，而是天體之間的空間以非?？斓乃俣扰蛎?。

根據(jù)愛因斯坦的廣義相對論，宇宙中的空間不是平坦的，可以被扭曲和拉扯。 但是如果你仔細(xì)觀察一下我們周圍的一些事物的話，會發(fā)現(xiàn)它們都有自己的特點(diǎn)。比如說地球上的水在受到重力作用時(shí)，會向四周散開；而天空的云層則總是向上伸展開來。 例如，太陽附近的空間被太陽本身的重量所彎曲。

畸形的空間就像一塊被石頭壓著的筆直的薄板，當(dāng)其他物體進(jìn)入低洼地區(qū)時(shí)，所有物體與太陽之間都有相對速度。

這些物體然后一直沿著大蕭條的內(nèi)部，圍繞著處于大蕭條中心的太陽旋轉(zhuǎn)，由于宇宙空間的摩擦力幾乎可以忽略不計(jì)，太陽周圍的行星可以一直旋轉(zhuǎn)而在數(shù)十億年內(nèi)不落入大蕭條的中心。

空間過去是平的，但只要是物質(zhì)，它周圍的空間就會彎曲，宇宙大爆炸使物質(zhì)出現(xiàn)，也使空間彎曲。

因此，我們能得到的第一個(gè)答案是，在宇宙中，來自宇宙爆炸的物質(zhì)還沒有到達(dá)，如果有空間的話，它至少是平的。

如果不存在空間，那么答案就比較簡單，這將表明宇宙是有邊界，宇宙中的所有物質(zhì)都不能跨越這些邊界，即使宇宙物質(zhì)的擴(kuò)散可能將它們推回去，邊界仍然存在。

如果把世界分為兩個(gè)世界，一個(gè)是物理空間，一個(gè)是邊界后無物質(zhì)空間，那么我們只能說宇宙之外沒有什么，甚至說宇宙之外沒有什么，因?yàn)槲覀儫o法理解沒有空間與物質(zhì)的世界是怎樣的。

當(dāng)然，科學(xué)家們更喜歡有空間存在，而且當(dāng)物質(zhì)擴(kuò)散到這些平面空間時(shí)，宇宙會發(fā)生扭曲。

如上所述，宇宙的膨脹速度快于光速，因?yàn)閹в形镔|(zhì)的宇宙空間是扭曲的，這種持續(xù)的扭曲使位于宇宙外緣的物質(zhì)看起來離我們越來越遙遠(yuǎn)。

總而言之，我們現(xiàn)在可以得出結(jié)論，要么宇宙之外什么都沒有，要么宇宙中只有一個(gè)扁平的、物質(zhì)的空間。

視界的存在

事實(shí)上，研究宇宙中存在著什么并沒有多大意義，因?yàn)槲覀儫o法有效觀察的宇宙是一個(gè)半徑465億光年大的球體。

在宇宙更遠(yuǎn)的地方，由于空間的扭曲和膨脹，465億光年的物質(zhì)正以比光速更快的光速離開我們，它們發(fā)出的光也不再到達(dá)我們，因此沒有辦法看到或感知這個(gè)范圍以外的任何東西。

視界視界就這樣形成了，事實(shí)上，它更像是一個(gè)只屬于我們的宇宙邊界，而不是宇宙的邊界，它不一定存在，也不知道它是什么形式。

發(fā)生在我們附近的任何事情都不會影響到視界以外的宇宙，原因很簡單，即使是信息也不會通過，可觀測宇宙之外的物質(zhì)對于我們來說就等于不存在。

信息通常光速的速度傳播，物質(zhì)的傳播速度永遠(yuǎn)不能超過光的光速，所以看不見的世界不能影響我們，而我們也不能影響它們。

事件視界的存在也使我們無法研究宇宙的邊界，無論我們?nèi)绾瓮茰y宇宙邊界的形式，我們將永遠(yuǎn)無法通過觀察或任何其他手段來證實(shí)這些推測，無法證實(shí)的想法將永遠(yuǎn)是不確定的。

由于視界存在，我們無法研究宇宙的真實(shí)起源和存在形式，而對這些問題缺乏答案，將是我們物理學(xué)發(fā)展的最大障礙。

如何突破視界？

我們?nèi)祟愐幌蛏朴谟^察現(xiàn)象，然后運(yùn)用現(xiàn)象的原理來改進(jìn)現(xiàn)有的技術(shù)。 但現(xiàn)在有一些科學(xué)家卻認(rèn)為這些想法是癡人說夢，他們說：如果讓宇宙變成一個(gè)黑洞，那我們根本不可能到達(dá)那個(gè)地方！但是這個(gè)假設(shè)顯然無法實(shí)現(xiàn)了。因?yàn)橛钪鎸?shí)在太大！ 因此，我們可以在這里打開一個(gè)腦洞，因?yàn)橛捎谖镔|(zhì)的扭曲和空間的膨脹，視界以外的宇宙超過了光速。 因此，只要我們能想出如何扭曲空間，這是否意味著我們也可以比光走得更快？

我們現(xiàn)在所知道的是用質(zhì)量把它壓成一個(gè)經(jīng)線，還有別的方法可以讓扭曲空間嗎？ 如果有可能的話，我們應(yīng)該怎么做呢?"扭曲空間是由自然界中最基本的結(jié)構(gòu)——褶皺形成的，它能夠使物體在不同方向上產(chǎn)生彎曲或拉伸。 例如，一張被單可以用夾子擰緊，而不僅僅是在石頭上留下一個(gè)凹痕。

腦洞其實(shí)就是曲率飛船的一般原理，當(dāng)然以現(xiàn)在的人類科技是不可能實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能的，曲率飛船只能存在于科幻小說中，但是這個(gè)洞的存在，仍然讓很多人感到一絲希望。 因?yàn)樵诳萍几叨劝l(fā)達(dá)的今天，我們已經(jīng)可以把視野從地球擴(kuò)展到整個(gè)太陽系乃至更遙遠(yuǎn)的地方了；而如果我們能夠像科學(xué)家那樣去研究一下黑洞和星系的話。那就更加令人驚奇了。 也許有一天，人類將能夠突破視界，到達(dá)宇宙邊界，親自看看宇宙的邊界是什么樣的。

結(jié)論

事實(shí)上，思考和研究宇宙的起源和宇宙邊界的可能存在需要大量的知識儲備。 在這種情況下，如果我們能夠?qū)⑺械男畔Υ嬗诖竽X中，那么我們就可以從整體上對事物進(jìn)行了解了，這樣對于問題解決也會更加容易一些。所以說這并不是一個(gè)好想法。 否則，這只是胡思亂想，而不是投機(jī)，我們應(yīng)該學(xué)習(xí)更多的知識，然后利用它來瞄準(zhǔn)未知。

宇宙的起源和宇宙的邊界其實(shí)是同一個(gè)問題，如果我們得到了答案，我們就能夠確切地了解宇宙的存在形式和未來的方向，這是科學(xué)家需要研究的問題。

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