如果宇宙有尽头，孤独的"旅行者"会"撞墙"吗？天文学家：不
浩瀚的宇宙，一望无际，人类在地球上观测宇宙，就像一个不懂事的孩子，在孤岛上眺望着一望无际的海洋。在这个似乎虚无的星辰大海里，似乎到处都是恒星、星云、星系，还有躲在暗处"默不做声"或窃窃私语的中子星。在更深处的空间，我们发现了空旷的不毛之地，发现了莫名其妙的引力源泉黑洞，以及令人类叹服的神秘的暗物质、暗能量和引力波等。
人与地球、宇宙
在宇宙中，我们似乎可以看到整个宇宙身世故事的全貌，就像身处一个放映厅，到处似乎都在重复着宇宙之子的"悲欢离合"和"爱恨情仇"。尽管我们可以使用最为先进和灵敏地太空望远镜，但是宇宙究竟以一种什么样的规则在运行？它内在的模式是什么？我们仍旧不清楚，就连最根本的宇宙形状是什么样子，我们都说不清楚。
16世纪托勒密手稿中宇宙的性状
宇宙的形状之争
关于宇宙的形状，科学家们历来就争论不休。有人认为宇宙是平坦的，一望无际。自从宇宙大爆炸之处，它就一直在飞速膨胀着。最近有研究发现，宇宙的膨胀速度竟然超过了光速，这个速度实在让人类大跌眼镜。换句话说，恒星发出的光子是永远也不会跑出宇宙这个"如来佛祖"的手掌心。为了证实宇宙是平坦的，科学家做了很多实验来证明这个假说，比如NASA的Wilkinson微波各向异性探测器（WMAP）监测的数据已经支持了平面理论。
科学插画：宇宙的性状
从左边的大爆炸开始，接着是宇宙微波背景的出现。第一批恒星的形成结束了宇宙的暗龄，随后形成了星系。图片来源：M. Weiss /哈佛史密森天体物理学中心。
然而，欧洲航天局(ESA)的普朗克卫星发布的最新数据显示宇宙是一个拥有正曲率的"空间"，也就是说宇宙可以是球形、波浪形、椭圆形、葫芦形等，但是绝对不可能是平坦的。ESA的科学家们对宇宙微波背景（CMB）各向异性数据进行分析发现，宇宙空间中辐射移动的方向可以精准的计算出宇宙的形状。但是，这并不意味着NASA的数据是无用的，并对于身在此山中的人类，妄自揣测宇宙的形状本身就是盲人摸象的过程。
微波背景辐射数据揭示宇宙形状，图片来源：NASA / WMAP
宇宙这个"星辰大海"有尽头吗？
宇宙这个星辰大海是令人向往的，我们无时无刻不怀着激动的心情举起望远镜，搜索着这个神秘的深空。就像地球上海洋一样，这个宇宙星辰大海有尽头吗？它的"海滩"是什么样子？会不会存在着无数的死去的恒星或行星残骸？就像早期许多天文学家认为的一样，宇宙也许就是一个又恒星、星系、星云、黑洞、暗物质和暗能量等组成的一个复杂的球体。只是这个球体的中心并不是我们地球，而是大爆炸的核心。
几个世纪以来，人们发现了太阳系只是银河系中平庸的小弟，怎么看都没有什么特殊的技能和天赋。在18世纪初期，爱因斯坦博士提出广义相对论，在他的构想下宇宙空间不是一块空白画布。这个空间很独特可以根据宇宙中物质质量和运动来弯曲和伸展，乃至扭曲和变形。这个看似普通的宇宙空间可以通过变形使光和物质发生位移，当然也会产生我们人类感受到的重力（引力）效应。
广义相对论中推测的宇宙形状设想
"旅行者姐妹"孤独的探索之路
面对无边无际的宇宙，人类似乎鞭长莫及了，但是探索未知空间的决心不会因此而消弭。NASA的科学家在上世纪七十年代，相继发射了旅行者1号和2号姐妹探测器。两个姐妹无人探测器目的在于探测飞出太阳系，走向遥远的银河系空间，乃至更远。在这一路探险之旅，旅行者姐妹会让我们加深我们对太阳系的了解。2012年旅行者1号飞出了太阳系的日光层。随后，旅行者2号也在201年11月5日从另一个角度飞出太阳系。
尽管科学家们试图延长旅行者姐妹的使用寿命，但是在乐观估计下，旅行者在2025年左右的某个时间可能会寿终正寝，届时也许旅行者们会继续沿着设定的轨迹飞行。它们的最终命运是什么，我们可能永远都不会知道。
旅行者1号和2号探测器飞出太阳系示意图
如果宇宙有尽头
按照爱因斯坦的广义相对论，宇宙的形状可能不是唯一的，自从大爆炸以后物质在广袤无垠的宇宙空间进行重新分布，不同的空间可能引力也不同，造成的时间和空间的扭曲也不同。那样就会出现这样的假设情景：物质集中的区域，比如黑洞、恒星聚集的星云或宇宙空间出现巨大的弯曲。孤独的旅行者姐妹探测器，也许会沿着弯曲的时空重返太阳系。如果巧合的话，旅行者寿终正寝后的数百万年后，也就会迎来一场美好的"回家之旅"？
因此，即使宇宙有尽头，旅行者探测器也不会撞墙，因为浩瀚的宇宙空间充满了未知的区域和事物。对于人类来说，旅行者能够走多远都不重要，重要的问题是我们什么时候可以揭开引力的巨大束缚，超越光速，才能飞出太阳系和银河系，拥抱整个宇宙。
閱讀更多 科學達人藍之灣 的文章
