宇宙是无限的吗?

2025-06-28 12:37:00
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宇宙是无限的,这可以避免很多问题。

宇宙就不可能是无限的,因为它最终会首尾相接形成一个闭合的空间。因此,爱因斯坦根据广义相对论提出一个全新的宇宙——超球面宇宙。在超球面宇宙里,空间是有限的,它由于弯曲使自身在有限的距离上闭合成一个三维的超球面了。

超球面弯曲至首尾相接了,当你出发走到宇宙的尽头就会发现你其实回到了起点。如果觉得三维超球面不好理解,你试着去掉一个维度变成一个二维球面就很好理解了,你从球面的任意一点沿着二维面(是二维不是三维,刚才已经去掉一维了)向任意一个方向移动一定距离后,就发现你又回到了原点,而你所移动的距离就是三维球体的赤道面的周长。

当考虑到宇宙是动态的,当把爱因斯坦当初统一进四维时空的第四个维度——时间考虑进来,宇宙就有可能是无限的。但这个时候的无限就比当初那个无边无际的无限好理解多了,因为它在三维上其实依然是一个超球面,也就是在任意时刻(忽略时间演化),它依然是有限的。

但由于光速的限制,我们有一个极限的速度,导致了你可能永远赶不上宇宙的膨胀,当这个膨胀永远不可能停下来,那么这样的一个有限的超球面就相当于是无限的了。