宇宙有边界吗?如果没有,那物理学家为何说存在“宇宙墙”呢

2024-11-11 17:57:59   阅客

在深入探讨这些问题前,首先需要明确“什么是宇宙”。当提到宇宙,许多人首先想到的是太空,然而太空只是一个空旷的区域,并不能完全代表宇宙。有不同的观点认为,宇宙是由广袤的空间和其中存在的各种天体以及弥漫的物质所组成。也有人认为,宇宙是所有空间、时间和物质的总和。前者重视空间和物质,而后者则补充了时间这一重要元素。不论持何种看法,普遍的共识是宇宙包括至少空间和物质。

宇宙有边界吗?如果没有,那物理学家为何说存在“宇宙墙”呢

关于宇宙是否有边界的话题,总是与宇宙的起源密不可分。目前最广为接受的理论是宇宙大爆炸理论。该理论认为宇宙起源于一场大爆炸,演变自一个极高密度与温度的状态,随后经历了持续的膨胀。有研究表明,宇宙起源于138亿年前的一场大爆炸,它开启了空间和时间,并形成了星体、空气和水。生命和物质则从能量中逐渐诞生。在这个不断扩张的时空中,现有技术尚无法确定宇宙是否有边界。根据最新的研究,宇宙的可观测年龄约为138.2亿年,而其直径可能达到930亿光年,并且仍在不断膨胀。

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那膨胀是否有边界?我们可以设想一只永不破裂的气球,随着不断充气,气球的边界是存在的,但它在不断变化。霍金的观点类似,他认为宇宙是一个有边界的球体。但在他看来,人类永远无法到达这一边界,正如蚂蚁在地球表面永无止境地行走,却无法到达所谓的尽头。霍金的理论将边界概念化,小道对此持保留态度。

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小道认为,宇宙拥有诞生与毁灭。在最初的诞生阶段,像“奇点”那样的状态,宇宙可能是有边界的。只是由于时间跨度极长,而人类历史较短,目前仍无法发现这一边界。

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当然,也有观点认为宇宙没有边界。根据多维宇宙学说,宇宙可能存在13个维度,而人类所处的宇宙是三维的,其中的生物只能感知长、宽和高。超越三维宇宙的维度无法为人类所感知。多元宇宙学说提出,宇宙并非唯一,外部还有更大的空间,其中存在许多宇宙,犹如星球漂浮于浩瀚空间中。我们所见的宇宙只是沧海一粟。

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“宇宙墙”并非科学定义的名词,而是对人类可探测范围内某些异常区域的比喻。它不是物质组成的墙,而是一种低温背景的区域,或许是宇宙的边界,因此被称为“宇宙墙”。最著名的“宇宙墙”是史隆长城,由星系构成,是已知宇宙中第二大的结构。这一长城距离地球10亿光年,长达13.7亿光年,是普林斯顿大学的理查团队在2003年发现的。

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尽管“宇宙墙”理论颇具争议,主要因为宇宙大爆炸支持者认为宇宙是膨胀的产物,不可能存在明确边界或“墙”。如果存在宇宙墙,那么“墙”之外可能是其他宇宙。

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越来越多的人认为,宇宙的结构类似于人体,各星体和星系如同人体的细胞和组织,而我们仅仅是其中的微小组成部分。宇宙的边界就如同是一个人体的皮肤界限。

责任编辑:吴玉蓉 K1365
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