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深度科普:宇宙的外面到底是什么?或許我們永遠找不到答案!

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童年時光,無數孩童都曾向自己提出這樣的哲學之問:地球的盡頭隱藏著什么?若沿著同一方向不斷前行,我們最終會遭遇何方?



長大成人后,這個問題悄然演變:宇宙的邊際究竟何在?它是有限還是無邊無際?若宇宙確實有邊界,那么邊界之外又存在著什么?

答案無非是“存在”或“虛無”,讓我們一起深入剖析一番。

首先,設想宇宙有邊界。

若宇宙確有邊界,那就意味著它不無窮大,那么這個有限宇宙的界外又是何種景象?

拿地球作比,地球就像我們的“宇宙”,宇宙之外的景象不外乎是外太空。



但若站在二維平面上理解,地球是沒有所謂的“外界”的,你始終無法離開地面。無盡的行走可能讓你回到起點。

同理,我們的宇宙在更高的維度中是否也是如此呢?若真的存在更高維度,那必定與站在地球之外審視地球大相徑庭。

我們之所以確信地球有外界,是因為我們站在三維空間思考。那么你可能猜想,是否在更高的四維空間也存在一個可以俯瞰全宇宙的“場所”?

維度每高一個層次,都會帶來全方位的壓倒性優勢。



例如,三維對二維的全面碾壓。兩者間最大的差異在于信息量的絕對懸殊。高維空間中的信息量遠超低維空間。

舉個例子,我們通常把線視作一維,面視作二維,體視作三維。而二維的面包含著無數的線,同理,三維的體包含著無數的面。

二維與三維的差異較為易懂(畢竟我們生活在三維世界)。

一個簡單的例子,一只螞蟻在蘋果上,從A點到B點,若螞蟻是二維生物,它只能在蘋果表面爬行。但若螞蟻是三維生物,則可以輕易在A點打洞,直達B點,省力許多。

這就是對“蟲洞”的通俗理解。

同理,假如四維空間存在,我們也可能通過“蟲洞”進入高維空間。那么,這個高維空間是否就是宇宙的邊界呢?

這可能取決于我們對“邊界”的定義,如果高維空間算作“邊界”,那么宇宙也許確實有“邊界”,只是這與我們通常意義上的“邊界”大相徑庭,甚至是我們難以理解的概念。

其次,探討宇宙無邊界的情況。

這種情況可能如下:宇宙是有限的,但有限的宇宙并不存在邊界,如同地球一樣,因此宇宙沒有外界。

許多人可能會質疑:若我始終朝同一方向前行(假設能永無止境地走下去),難道不能走出宇宙嗎?不會遇到“墻壁”般的阻礙嗎?

事實上,古人早已有此疑惑。但有限并不意味著一定有邊界,正如地球有限,但我們永遠找不到它的邊界在何處。

若一直朝同一方向在地球上行走,你絕不會遇到“墻壁”阻擋。

我們的宇宙也許也是如此。宇宙并非平坦,根據愛因斯坦廣義相對論,時空結構是彎曲的,即使你一直朝同一方向前行,也無法走出宇宙。



而你認為的“直線”,在宇宙尺度面前,實際上是“曲線”,只不過是時空的曲率。正如我們在地面上行走,嚴格來說并非直線,只是在極小的范圍內可視作直線。

宇宙在誕生之初,極其微小,從極小的奇點迅速膨脹,某個時刻一定會膨脹到與地球一般大小,之后繼續膨脹至今。

總而言之,對于我們這些三維生物來說,探討“宇宙之外是什么?”并無太大實際意義。這與螞蟻(可視作二維生物)探討三維世界相似,即使螞蟻智商極高,也很難想象三維世界究竟如何。

但我們可以推測,猜想宇宙之外可能是什么,如科學界提出的“平行宇宙”概念,認為存在無數平行宇宙,每個都有自己的物理規則。比如某個宇宙,光速可能不再是每秒30萬公里,甚至無限大,那是我們難以想象的世界。

平行宇宙概念并非無中生有。思考我們的宇宙是如何誕生的,大爆炸后,四種基本作用力和光速的完美設置,才能形成我們看到的世界。若稍有變化,便形成全新的宇宙。



或許大爆炸發生過無數次,誕生了無數物理常數各異的宇宙。

未來,人類科技足夠發達,能否前往物理常數不同的平行宇宙呢?

或許可以,但身體結構必須適應那里的物理常數,就像進入高維空間一樣。

這些猜想,不免讓人對宇宙之外的世界心生好奇,但歸根結底,對我們而言,宇宙之外是什么,仍是個未解之謎。

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