宇宙無限大？

       都說宇宙浩瀚無垠，那宇宙真的無限大嗎？支持這種觀點的人，會說因為我們觀測到的宇宙就是沒有邊界的啊，當然就是無限大的。

       人類最先進技術仍無法觀測到宇宙的邊緣

       可是進一步問：我們看到的宇宙無限大，就真的無限大嗎？

       直接觀測法無法回答這個問題，因為這里有一個直接觀測發悖論：

       如果宇宙無窮大，我們就永遠無法通過觀測得到無窮大；如果無法直接觀測得到無窮大，我們就無法證明宇宙無窮大。

       直接觀測法悖論本身說明，宇宙如果無窮大根本無法使用觀測證明，只能通過邏輯推理出來。

       無限大嗎？

宇宙是有限的？

       從推理角度來看，宇宙界限無法直接觀測到，但不代表什么證據都觀測不到，而人類確實觀測到一些“端倪”。

       兩個重要的端倪就是宇宙微波背景輻射和宇宙星體的普遍紅移。

       宇宙微波背景輻射的發現者直接獲得了諾貝爾獎，因為它證明了科學界一個非常重要的假設，宇宙大爆炸理論。

       宇宙大爆炸

       宇宙大爆炸理論的核心是，宇宙來自大概170億年前的一個體積極小的奇點，這個奇點大爆炸后，就形成了整個龐大的宇宙。而宇宙微波背景輻射，就是這次大爆炸殘留的余溫。

       星體紅移是指同一個星體傳遞到地球的光線的的光譜，隨著時間，光譜的頻率向紅色移動。星體紅移說明星體正在遠離地球，而宇宙星體是普遍紅移的，也就是宇宙中所有星體之間的距離都在遠離。基于這個觀測，然后有了宇宙膨脹學說。宇宙膨脹學說是說宇宙空間一直在膨脹。速度甚至超過光速。

       宇宙膨脹

       宇宙大爆炸理論和宇宙膨脹理論會很容易得到一個結論，就是宇宙是有限的。

       那愛因斯坦怎么解釋呢？

愛因斯坦說宇宙是"有限無邊"的。

       這句話直接理解很簡單，就是說宇宙有限，但是沒有邊界。

       愛因斯坦

其實我們早就接受過“有限無邊”

       聽起來好難理解，有限怎么可能無邊呢？其實我們早就體會過“有限無邊”。那就是地球的有限無邊，因為地球是圓的。

       地球是三維的圓球

       地球“有限無邊”，是在二維觀測得到的結果。

       人類生活在地球，但其實只生活在地球的表面，而地球表面也足夠大，足夠讓我們感覺我們看到地面是平面，而其實是曲面。古時人類最直接的感受，就是世界是平的。

       當人類可以環球旅行，我們能感受到的就是世界“有限無邊”。

       環球旅行

       我們生活在三維世界，所以我們直接可以根據“有限無邊”推測得到地球是圓的。

       其實在衛星飛上太空前，“地球是圓的”這個結論，都是從世界“有限無邊”得到的推測；而衛星幸好證明了我們的推測。

       蘇聯第一顆人造衛星

那怎么理解宇宙的“有限無邊”？

       指尖科技說小編想：地球在二維的“有限無邊”，實際確是三維的球體；類似的，宇宙三維的“有限無邊”，會不會也是四維的一個形狀呢？

       宇宙模擬

       這只是推論，對于四維，有很多人說是時間；但是也有人說，既然一維二維三維，都是空間的概念，四維應該也是空間的概念，而不是時間。

       愛因斯坦也提出過一個四維空間的概念，就是時空洞，也就是蟲洞。蟲洞是三維空間的扭曲，通過蟲洞后，直接就可以移動在三維上極長的距離。

       蟲洞本身就是一個四維空間扭曲的結果。

       蟲洞示意圖

從三維“有限無邊”這個角度來看，宇宙可能也是一個四維空間的結果。

       然而生活在三維空間中的我們，可能無法理解四維空間到底是什么樣的，也無法理解說宇宙到底是什么樣的、宇宙到底是不是無窮大。愛因斯坦雖然提出“有限無邊”的說法，但是實際上需要證明也非常困難。（裝載今日頭條“指尖科技說”）