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宇宙究竟是有限的

还是无限的呢

假如你驾驶一艘超光速飞船前往宇宙的边缘

会发现什么呢

是更多的宇宙空间

还是无限星系和行星系统

甚至是以某种方式回到我们最初的起点呢

根据科学家们的说法

这些可能都是存在的

至于哪一个是正确的

则取决于我们周围所看不见的世界的性质

而截止目前

我们都没有观测到过任何方位的宇宙边缘

因为我们能观测到的一部分宇宙

叫做可观测宇宙

可观测宇宙也称作哈勃体积

是指一个以观测者作为中心的球体空间

在这个空间内的光都可以被我们捕捉到

但可观测宇宙毕竟是有限的

并且是以地球为中心来划定的

在现有的科学边界理论范围内

我们可以计算出可观测宇宙的范围为九百三十亿光年

但我们时常会想

在可观测宇宙之外

又是什么

不可观测的范围究竟有多大呢

在数学中

无穷大是一个大到不可能被打败的数学概念

对于你能想到的任何数字

哪怕是谷戈尔

都可以想到一个比他大一的数字

就我们的宇宙而言

目前也没有发现它的边缘

然而

无限的宇宙对于我们来说有点难以接受

毕竟我们是生活在一个非常有限的世界中

是有边界和终点的

起初

天文学家们也认为宇宙是平滑的

但当太空望远镜对准宇宙中的黑暗区域后

我们发现

其实所谓的黑暗地带里面也充满了大大小小的星系

因此

我们不得不被迫去思考和审视无限宇宙的可能

通过宇宙学证据表明

我们所能看到的那部分宇宙是平滑的

空间的局部结构在每个点和每方向上看起来都是一样的

如果宇宙要是无限的话

可能有三种情况是负合的

那就是平面宇宙

球形宇宙以及双曲线宇宙

在一个平坦的宇宙中

我们可以通过一系列网格来代表现实

一切看起来都是那么的标准

不是相互平行

就是相互垂直

而这种类型的宇宙将无限的朝四面八方延伸

这确实与我们所感知到的宇宙非常相似

在大多数情况下

所有方向线对我们来说都是笔直的

我们可以很清楚的看到周围的恒星以及行星

但这并不是唯一绘制线条的方法

比如说黑洞

实际上黑洞上下方并没有环

只是它的引力极其强大

将其背面的环弯曲到了黑洞的上下方

这才被我们观测到

由此也可以引出球形宇宙的概念

在平面宇宙中

构成现实的所有直线都是笔直的

但如果所有直线都是弯曲的会怎么样呢

只有一种可能可以绘制出这样的宇宙

那就是在一个球体中

然而

当你尝试在球体上绘制两条平行线时

你会发现

所有的线最终都会汇聚

甚至是相交之少两次

在这样的宇宙中

如果你驾驶一艘宇宙飞船旅行

你可能不会沿着你认为的直线行驶

而是在一个巨大的弯道中前行

最终你都会回到起点

球形宇宙实际上包含的东西是有限的

但是它看起圈却是无限的

在双曲线宇宙中

它不像球形宇宙都是向内弯曲

而是向外张开的

双曲几何的模型就是无限的空间

这是一个很难去绘制的空间

因为你的视觉圈呈指数级增长

它类似于庞加莱圆盘的双曲平面变形图

图像中所有的对象都为正方形

他们所有的线条都是彼此发散

但这会导致非常奇怪的事情发生

因为任意的一个角都可以让五个正方形相遇

而非我们在正常二d空间中出现的三个正方形

双曲线宇宙相较于平面宇宙

可能性要更无穷无尽

如果有足够的时间

宇宙中的一切都会远离我们

直到银河系成为唯一剩下的东西

然而

截止目前

科学家们仍然没有发现任何有关双曲线宇宙的东西

大多数宇宙测量似乎都倾向于平的宇宙

但也不能排除我们生活在一个球形或者双曲面宇宙的可能性

就如同最早期的人类认为地球是平坦的

这是因为在他们能够观察到的尺度上

地球的曲率太小而无法被观测到

但如果我们所在的宇宙是一个非常大的球形或者是双曲面形状

我们可以观测到的部分可能非常接近于平面

屏幕前的你认为我们的宇宙是什么形状的

它是有限还是无限的呢