到達宇宙邊界,能把手伸出去嗎?

噹噹淘知識


在2000多年前的古羅馬時期有一個哲學家叫盧克萊修,他在自己的《物性論》中提出了無限宇宙的雛形並且設計了一個思想實驗

站在宇宙邊緣向外射出一支箭,如果箭繼續前進,那麼很明顯,宇宙繼續向所謂的邊緣以外延伸。如果箭不繼續前進,假設撞在一堵牆上,那麼牆必然是處在所謂邊緣之外。如果你站在這堵牆上向外射箭,也只有兩個結果,要麼是飛入無盡的空間,要麼是撞在某個障礙物上;然後你又可以站在上面射出另一支箭,無論如何,宇宙也就沒有空間的界限。


以上這段話便是大名鼎鼎的思想實驗“盧克萊修之矛”,但由於它只是在邏輯上證明了宇宙空間是無限的,所以此後的幾千年里人類依然認為宇宙是有限的。

時光流轉到20世紀初,年輕的天文學家埃德溫.哈勃通過分析大量星系的光譜後發現了宇宙空間處於膨脹之中這一事實,可以說從這個時候開始人類才稱得上“認識了宇宙”


埃德溫.哈勃關於宇宙的新發現以及研究給了當時“宇宙大爆炸理論”強有力的支撐,此後數十年內發現的微波背景輻射和氫元素丰度直接讓“宇宙大爆炸理論”成為了目前解釋宇宙誕生最合適的理論。

在大爆炸宇宙模型裡,我們的宇宙空間是不存在邊界的,因為暗能量的存在讓空間本身一直處於加速膨脹狀態中,而2013年ESA的普朗克衛星收集到的數據更是表明我們的宇宙在大尺度上很可能呈現無限延展的平面形狀,雖然它不同於以往盛行的“有界無邊”,但卻也是不存在邊界的。


其實宇宙邊界問題並不重要,因為不論宇宙有沒有邊界人類都無法到達,畢竟宇宙的極限速度是光速而僅僅是可觀測宇宙的直徑就達到了930億光年,而這個範圍之外也不是什麼“邊緣”而是更廣闊的“未觀測宇宙”


宇宙觀察記錄


<strong>大家好我是宇宙幻想

今天給大家分享一下,如果可以到達宇宙邊界,我可以把手伸出去嗎。這是一個極具想象力的問題與知識。那麼想要搞清楚這個問題,我們應該先了解一下宇宙。

宇宙基本理解

宇宙是非常龐大的空間,以地球為中心,可觀察宇宙半徑達到130億光年,一光年就是光在真空中一年跑的距離,光一秒可以跑299792458米,如果你的計算器夠大夠先進,可以算一下科學家估算宇宙950億光年是多少米。宇宙的形成現代科學主流假設是宇宙大爆炸理論,由一個體積無限小,密度,能量無限大的一個點,發生大爆炸而現成的。

(宇宙大爆炸示意圖)

宇宙大爆炸簡單易懂假設

就像一滴黑墨水,滴入一盤清水之中,墨水分散把整盆水都染成了黑色,宇宙的假設形成,膨脹也和這有一點相像。這裡我們說到了宇宙膨脹,那麼根據科學家的假設於理論,宇宙一直都是在膨脹著的,並且這個膨脹速度是超過光速的。那麼問題來了,我們如果真的想把手伸出宇宙,要怎樣追上這個宇宙的膨脹速度呢。根據愛因斯坦的“相對論”理論,要想達到光速,物體必須要有無限大的質量和無限大的能量才行。

(也許光速飛行是這樣的視覺)

排除萬難的假設理論

好吧假設一下,我們不考慮這些限制速度,我們能夠達到光速並且超越它很多倍,這個假設物體一天就追上了宇宙膨脹速度,並且來到了宇宙邊緣,那麼把手伸出去會發生什麼。孫悟空在聰明也沒有逃出如來佛祖的手掌心,曾經有網友說,如來佛的手掌心就像圓周率,任悟空在怎樣厲害也飛不出去,不過我想說,圓周率到底能不能算盡還是個未知數呢,現在最先進的計算機已經把圓周率算到了萬億位,這是個無理數,某種意義上一個圓形可以被分成無數個點所組成,而且這個點還可以被無限分割縮小下去,好吧又是無限這個詞惹的禍。

(圓周率示意圖)

言歸正傳,假設我用某種手段來到了宇宙的邊緣,並且超過了光速和宇宙膨脹速度,哪麼我可不可以把手伸出去,伸出去的手會有什麼視覺上或感覺上的能夠理解的東西,關鍵來了,注意聽,以下是假設趣味觀點,不可當真,娛樂見解。

  • 泡泡宇宙

宇宙是不是“泡泡宇宙”,有科學家提出假設,宇宙就像一個被吹起的泡泡,而且這種泡泡有很多,假設真是這樣,哪麼我也許能把手伸出去,然後整個人來到另一個“泡泡宇宙”。

(泡泡宇宙示意圖)

  • 維度空間

有沒有“維度空間”。就像人站在三維的地球上直走下去,你會發現最後又回到了起點,如果宇宙有所謂的四維空間,我到達宇宙邊緣,並且穿越過去,是不是又會回到我們的宇宙或另一個同樣宇宙的某一個地方。

(維度示意圖)

  • 智能宇宙

有網友說:我們,包括宇宙所有的星球與天體,都是由高級智能生命所創造的程序,在此真佩服網友們的想象力,如果是這樣,哪麼我永遠也不會走出宇宙了,試想你有沒有見過那個電腦程序能跑出電腦外面,真是細思極恐。

(開動大腦來聯想)

當然還有很多假設,比如有科學家提出的“平行宇宙”假設理論。其實這些假設都是沒有不可辯論的,可信的證據來支持,那麼也只能被稱之為“假設理論”。“假設理論”可以有,但不能坐實,必須要有不可爭辯的證據才能稱之為“科學理論”。好了,今天的知識就分享到這,喜歡下期見。那麼你感覺宇宙外面會是什麼呢,期待你的留言加評論


宇宙幻想


中國有句古話:“跳出三界外,不在五行中”。意思是某些仙人,也為本身修煉到一定程度,可以直接跳出我們凡人生活的空間,進入到更為高層次的狀態。其實,道家這番話也幫我們回答了題主的問題,生活在宇宙空間中的我們,是最為普通的凡人,我們存在於這個空間也很難超脫於這個空間。即便是我們達到了宇宙的邊緣,我們仍舊無法脫離我們的宇宙,達到宇宙外面。所以,不論我們怎麼伸手,我們的手都仍舊在這個空間裡面。

做個比喻,假如存在二維世界,二維世界上面有二維人。為了方便,我們可以把紙面當做二維世界,那麼紙面上面的畫就是二維生物。那麼我們可以想象一下,二維生物的身體是由二維世界的物質組成,和二維世界本身是融為一體的,那麼這些二維生物即便到了紙面的邊緣,它們仍然無法把手突破紙面而伸出來。除非這些二維生物活生生的把組成自己的物質從整個二維世界中分離出來,否則,想要把自己的身體從二維世界伸出來,更本不可能。

而且,紙面並不一定是平直的,他可以以球面的的形式存在。這樣的話,這個二維世界在自己的維度上是沒有邊際的,但是有大小。所以,無論這上面的二維生物怎麼走,都不可能找到邊界。

類比於我們的三維世界也是這樣的。我們也是三維世界的生命,我們身體裡的每一個原子核分子都緊緊地“鑲嵌”在我們的三維世界裡面。我們即便到了宇宙的邊緣,仍然不可能把組成我們的物質伸出宇宙。這種思想也可以被超弦理論印證,超弦理論認為,除了引力外,其它物質都是由開合的弦組成,這種弦的一段被緊緊的固定在三維空間之中,無法脫離。所以,引力可以自由的穿越不同維度,並作用於高維空間。但是其它物質或者力就不行,只能夠存在於三維。

所以,我們註定一輩子只能夠生於三維,而死於三維。


科學探秘頻道


我覺得我們根本做不到這一點。

宇宙有邊界麼?

其實宇宙有沒有邊界是一個問題,科學家為這個問題爭論不休。而且我們根本也看不到,因為我們受到光速的限制,我們所能看到的地方只是宇宙的一部分,這也被我們稱為可觀測宇宙。

就拿我們熟悉的霍金來說,他就提出過一個無邊界宇宙模型。

雖然這不是主流理論,但足以讓我們瞭解到,其實宇宙可能是沒有邊界。我們可以粗暴地理解成,宇宙像個蘋果,我們是生活在蘋果表面上,所以從生活在表面的生命的角度來看,你根本找不到宇宙的邊界。

膨脹的宇宙

其次,即使宇宙是有邊界的,我們同樣是夠不到宇宙的邊界。這是以為宇宙時時刻刻都在發生膨脹,而且膨脹速度極其快,有很多地方其實膨脹速度已經超過的光速。而且是離我們越遠,膨脹的速度越快。(光速是極限速度是對於物質,信息,能量來說的,空間是不受光速約束的)

如果宇宙有邊界,那邊界的膨脹速度是超光速的。而物質,信息,能量的速度是不可能超過光速的。所以,我們根本追不上宇宙的邊界。假設,這一刻把你放在宇宙的邊界,你剛要拿手去碰,也就在那一瞬間,宇宙已經發生了膨脹,所以,你只能一直追著宇宙膨脹的速度去摸,但你一直就是摸不到,而且它還會離你越來越遠(因為它是超光速的,而且還是加速膨脹的。)


鍾銘聊科學


到達宇宙邊界,能把手伸出去嗎?

一個看起來很有趣的話題,似乎是一個字或者兩個字的回答即可完全描述這個話題,但問題的關鍵並不在這裡,因為這個問題中包含了太多的深奧問題,我們不妨來展開下。

宇宙有<strong>邊緣嗎?

曾經是古希臘哲學家考慮的問題,當然中國古代也有類似的說法,比如三千大千世界,儘管都有個數量形容,但整體上來看,都是傾向於無限。隨著文藝復興時期歐洲天文觀測的發展,人類的認識有地心逐漸轉向日心,最後認識到太陽不過銀河系中一顆小小的恆星,甚至銀河系也不過是宇宙的某個角落而已。宇宙有多大?有沒有邊緣?

1922年,蘇聯物理學家亞歷山大·弗裡德曼在應用愛因斯坦引力場方程時假設了一個特殊狀況,即將宇宙假設為各處物質都是均勻分佈的,從這個上面推導出了宇宙有幾種形狀。

FRW度規

弗裡德曼簡化了引力場方程對於宇宙的描述,而且假設了一個特殊情況,即宇宙物質是均勻的,而在1927年時勒梅特在求解弗裡德曼方程時提出了和弗裡德曼類似的觀點,即可能宇宙並不會處在這種臨界的穩態,而是會在膨脹中。

FRW度規描述宇宙的三種形狀

當然哈勃的觀測證明了這一點,而且在1964年彭齊亞斯和R.W.威爾遜發現的微波背景輻射觀測中則證明宇宙不但在膨脹中,而且各處居然還是均勻的(只有萬分之一的差異),這證明了一點,宇宙各向同性而且處在不斷膨脹中。另外空間趨向於無限,因為K=0時的形狀時,宇宙是平坦的,空間無限大。

也就是說宇宙沒有邊界

假如宇宙有邊界呢?我們能伸出手去嗎?

又是一個超喪的話題,都說沒邊界了還得弄出個邊界來討論,當然這也是一個有趣的話題,從這點來看,我們必須來理解下三維空間這個概念。

在這個空間維度的概念上,我們只要理解到三維就可以了,當然能到達思維的話,更容易理解這個話題,比如一個二維平面,假如上面存在智能生物的話,我們能發現它們能伸出平面以上嗎?這顯然不可能!但這不容易理解這個問題,因為不存在二維生物。

以我們所在的地球距離即可,假如將二維平面蜷曲起來形成一個球面,那麼它將成為有限面積但無邊界的二維平面,就像曾經傳說中的世界的邊緣,我們是找不到的,因為儘管地球面積有限,但永遠都找不到這個變,所以各位想要伸手到這個邊界外的所有努力都是徒勞的。

這幅圖其實做的不錯,但很可惜我們的地球並不是這樣,不過卻仍然有部分好玩的朋友認為地球是扁平的,證明卻很簡單,如果認為地球是扁平的,那麼請出發去找到世界的盡頭吧。

世界的盡頭?

我們能找到宇宙的邊緣嗎?假如存在的話

也許能找到,也許不能找到,很多朋友認為宇宙是高維的,這表示超出三維以上的比如四維和五維空間都是在宇宙空之內的,那麼即使我們認識更高維,還是可能找不到宇宙的邊緣,因為無法超脫宇宙,這是一個很喪氣的話題。

假如宇宙只是高維中的一維,那麼也許我們是有希望的,因為在三維看來,一個二維無邊界卻有限的球面邊界在哪裡,當然在四維來看,三維也同樣存在類似的結果,即使宇宙是圓筒狀,在某個方向上是無限的形狀也一樣(臨界宇宙的一個猜想),高維是上帝視角。

當然更大的可能是維度的理解並不像我們所說,它只是一個數學遊戲,那麼此時,我們可能沒有任何辦法來了解這個邊緣。


星辰大海路上的種花家


提出這個問題,說明並沒有真正理解宇宙空間的概念。

對於宇宙空間有一個比較簡單明瞭的說法,那就是“有限但無界”,這個怎麼理解呢?我們可以簡化一下,把三維改為二維來理解,比如我們生活在地球表面,這就是一個二維空間,我們知道地球的有限的,但是你在這個巨大的二維平面上是找不到任何邊界的,你可以無限地朝一個方向前進,永遠也找不到盡頭,更不要說把手伸出這個平面之外了。

宇宙也是這樣的存在,但不是簡單地說宇宙是高於三維的,而是說我們本身就是生活在宇宙之中,所以我們無論如何是無法離開這個空間的,因此也就談不上什麼把手或其他物體伸出到宇宙之外了。

或者也可以這樣理解,一個卡通世界裡的人物,是永遠無法感知那個世界之外的事物,也不可能離開那裡的。

再說回來,按照目前的觀測,整個的宇宙應該比可觀測宇宙的範圍還要大,而可觀測宇宙的直徑就有約930億光年!更重要的是,大於這個範圍的宇宙空間,由於空間膨脹的因素,有些區域之間,就連光速都永遠無法到達,那麼更不要說我們去到達宇宙的邊緣了。


寒蕭99


先不說有沒有可能到達宇宙的邊界,假設人類就是這麼牛!發明了以超光速飛行的飛船在有生之年終於到達宇宙的邊界,宇宙起源於大爆炸,既然是爆炸形成的按理來說就應該有邊,這個時候如果把宇宙比作一個片海,而你作為大海無數分支中某條小河裡的一條淡水魚,你覺得能不能遊進大海然後把你那小魚翅膀伸出去?可能不到一秒就被翱翔在空中的海鳥或者浮在水面的捕食者帶走了,對魚來說,河以外的世界都是未知的,除非在不得已需要氧氣和食物的時候魚群會距離水面近些,其他時候它們大都會和水面保持一定的距離。

而對於我們來說,地球以外的太空同樣是未知的,如果有一天我們真的擁有能夠到達宇宙邊界的能力,恐怕也不會把輕易手伸出去,畢竟那是一個完全未知的地方。

而且我們都知道,如果想把一些東西聚集在一起需要巨大的引力,小行星公轉各星系之間經過數億年的時間形成平衡力,各星球有不同的運轉週期和軌道來避免被撞毀,這就意味著在這個巨大的宇宙團外,肯定有什麼力量支撐著這些,這股力量絕對不容小覷甚至可以輕易摧毀一切。

黑洞擁有吞噬一切的引力,那麼包含了黑洞的宇宙,邊界必須有一股能控制"全場"的力量,水壩如果不堅會造成河水外漏無法儲水,那麼宇宙的邊界該堅成什麼樣?在這樣的力量下把手伸過去觸碰一下,估計瞬間連渣都沒了……

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首先,宇宙是沒有邊的,所以無論如何你到達不了宇宙的邊界。我們的宇宙是有限的,但有限的宇宙卻沒有邊,這個觀點已經說了很多次了,就像是我們的地球一樣,地球是有限的,但它沒有邊。

有人說,飛出地球不就能感受到地球的邊了嗎?但你不能用飛出地球的思維去衡量宇宙,你不能飛出宇宙,因為對於宇宙來說,並沒有所謂的“外面”,所有的東西都在“裡面”。

時間和空間都是宇宙大爆炸產生的,空間本身就是宇宙的一部分,任何有空間的存在都屬於宇宙,而沒有空間的存在也沒有“內外”之分!

所以無論如何,即使宇宙是有邊的,你也無法到達宇宙的邊界然後把手伸出去,因為如果你能伸出去,意味著伸出去的地方還是空間,不然你伸出去的手如何存在?而有空間意味著還是宇宙本身!

同時可以用一個最簡單的思維方式去理解問題本身,你我都是宇宙時空的一部分,意味著無論你到哪裡,處於什麼狀態,你所在的狀態都屬於宇宙的一部分,因為組成你身體的每個原子都術語宇宙!

所以,不要妄想離開宇宙,逃出宇宙,假設你可以逃出宇宙,你也不再是你!


宇宙探索


這問題比較搞笑,莫名喜感 先不管宇宙的邊界,我就在想,如果在宇宙的邊界把手伸出去會怎麼樣?如果能伸出去,那這個邊界還算是邊界嗎?

很顯然手還是是你的啊,它就算伸了出去不還是你的手嗎?既然是你的手不還在宇宙裡嗎?既然還在宇宙裡不就沒伸出邊界嗎?……但是我又想到一件恐怖的事情,萬一伸出邊界的手沒了呢?……細思極恐……

另一方面,宇宙有邊界嗎?在小時候我也經常想這種問題------如果去到宇宙的邊緣會怎麼樣?但後來看書以後發現宇宙並沒有邊界,愛因斯坦曾經根據相對論給出過一個宇宙模型----超球面模型。他認為宇宙會由於其中的物質質量而產生彎曲,輕微的彎曲只要有足夠的廣度就會閉合起來,彎曲的二維面會閉合成一個球面,而彎曲的三維空間則會閉合成一個超球面。

由於宇宙存在質量,因此無論它有多大,最終都是是閉合的。既然是閉合的,就不會有邊界了。因此,宇宙有邊界的問題就不存在了。

後來天文觀測發現宇宙並非是穩態的,而是在膨脹,再後來發現宇宙不但在膨脹,還在加速膨脹,這樣宇宙可能就沒法閉合了,那它有邊界了嗎?

答案是並沒有。雖然我們在考慮宇宙的邊界時默認會把宇宙理解成一個三維空間,然而實際上它是一個四維時空,前面說的因膨脹而無法閉合並非產生了邊界,而是由於宇宙隨時間急劇的膨脹和擴張,導致即使最快的光都永遠無法繞宇宙轉一圈,這樣的一個宇宙就不是閉合的,而是開放的,但它同樣沒有邊界,實際上它只是超球面宇宙的升級版。

所以,無論宇宙是閉合的還是開放的,你都無法到達宇宙的邊緣,因為它根本沒有一般所說的邊緣。


星宇飄零2099


在宇宙中離開平流層,你會失去知覺,驚恐萬狀,再到月球上時,就是在飛船上,你已經成了植物人,如果飛船經過太熱的地方,你把手伸出去,一會就熱熟了。

宇宙之中不象地球太空有保護層,人類才可以生存,如果太陽的紫外線沒有碳,鈣,鎂,等高能粒子來過濾,會殺傷地球上所有生存的生物。

宇宙中,月球,木星和其他星系常期在高輻射危害中,是沒有任何生命跡象的,人類只能憑空設想去外界創造生命,根本無法實現。





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