到达宇宙边界,能把手伸出去吗?

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中国有句古话:“跳出三界外,不在五行中”。意思是某些仙人,也为本身修炼到一定程度,可以直接跳出我们凡人生活的空间,进入到更为高层次的状态。其实,道家这番话也帮我们回答了题主的问题,生活在宇宙空间中的我们,是最为普通的凡人,我们存在于这个空间也很难超脱于这个空间。即便是我们达到了宇宙的边缘,我们仍旧无法脱离我们的宇宙,达到宇宙外面。所以,不论我们怎么伸手,我们的手都仍旧在这个空间里面。

做个比喻,假如存在二维世界,二维世界上面有二维人。为了方便,我们可以把纸面当做二维世界,那么纸面上面的画就是二维生物。那么我们可以想象一下,二维生物的身体是由二维世界的物质组成,和二维世界本身是融为一体的,那么这些二维生物即便到了纸面的边缘,它们仍然无法把手突破纸面而伸出来。除非这些二维生物活生生的把组成自己的物质从整个二维世界中分离出来,否则,想要把自己的身体从二维世界伸出来,更本不可能。

而且,纸面并不一定是平直的,他可以以球面的的形式存在。这样的话,这个二维世界在自己的维度上是没有边际的,但是有大小。所以,无论这上面的二维生物怎么走,都不可能找到边界。

类比于我们的三维世界也是这样的。我们也是三维世界的生命,我们身体里的每一个原子核分子都紧紧地“镶嵌”在我们的三维世界里面。我们即便到了宇宙的边缘,仍然不可能把组成我们的物质伸出宇宙。这种思想也可以被超弦理论印证,超弦理论认为,除了引力外,其它物质都是由开合的弦组成,这种弦的一段被紧紧的固定在三维空间之中,无法脱离。所以,引力可以自由的穿越不同维度,并作用于高维空间。但是其它物质或者力就不行,只能够存在于三维。

所以,我们注定一辈子只能够生于三维,而死于三维。


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大家好我是宇宙幻想

今天给大家分享一下,如果可以到达宇宙边界,我可以把手伸出去吗。这是一个极具想象力的问题与知识。那么想要搞清楚这个问题,我们应该先了解一下宇宙。

宇宙基本理解

宇宙是非常庞大的空间,以地球为中心,可观察宇宙半径达到130亿光年,一光年就是光在真空中一年跑的距离,光一秒可以跑299792458米,如果你的计算器够大够先进,可以算一下科学家估算宇宙950亿光年是多少米。宇宙的形成现代科学主流假设是宇宙大爆炸理论,由一个体积无限小,密度,能量无限大的一个点,发生大爆炸而现成的。

(宇宙大爆炸发展形成星系时间示意图)

宇宙大爆炸简单易懂假设

就像一滴黑墨水,滴入一盘清水之中,墨水分散把整盆水都染成了黑色,宇宙的假设形成,膨胀也和这有一点相像。这里我们说到了宇宙膨胀,那么根据科学家的假设于理论,宇宙一直都是在膨胀着的,并且这个膨胀速度是超过光速的。那么问题来了,我们如果真的想把手伸出宇宙,要怎样追上这个宇宙的膨胀速度呢。根据爱因斯坦的“相对论”理论,要想达到光速,物体必须要有无限大的质量和无限大的能量才行。

(也许光速飞行是这样的视觉)

排除万难的假设理论

好吧假设一下,我们不考虑这些限制速度,我们能够达到光速并且超越它很多倍,这个假设物体一天就追上了宇宙膨胀速度,并且来到了宇宙边缘,那么把手伸出去会发生什么。孙悟空在聪明也没有逃出如来佛祖的手掌心,曾经有网友说,如来佛的手掌心就像圆周率,任悟空在怎样厉害也飞不出去,不过我想说,圆周率到底能不能算尽还是个未知数呢,现在最先进的计算机已经把圆周率算到了万亿位,这是个无理数,某种意义上一个圆形可以被分成无数个点所组成,而且这个点还可以被无限分割缩小下去,好吧又是无限这个词惹的祸。

(圆周率示意图)

言归正传,假设我用某种手段来到了宇宙的边缘,并且超过了光速和宇宙膨胀速度,哪么我可不可以把手伸出去,伸出去的手会有什么视觉上或感觉上的能够理解的东西,关键来了,注意听,以下是假设趣味观点,不可当真,娱乐见解。

  • 泡泡宇宙

宇宙是不是“泡泡宇宙”,有科学家提出假设,宇宙就像一个被吹起的泡泡,而且这种泡泡有很多,假设真是这样,哪么我也许能把手伸出去,然后整个人来到另一个“泡泡宇宙”。

(泡泡宇宙示意图)

  • 维度空间

有没有“维度空间”。就像人站在三维的地球上直走下去,你会发现最后又回到了起点,如果宇宙有所谓的四维空间,我到达宇宙边缘,并且穿越过去,是不是又会回到我们的宇宙或另一个同样宇宙的某一个地方。

(维度示意图)

  • 智能宇宙

有网友说:我们,包括宇宙所有的星球与天体,都是由高级智能生命所创造的程序,在此真佩服网友们的想象力,如果是这样,哪么我永远也不会走出宇宙了,试想你有没有见过那个电脑程序能跑出电脑外面,真是细思极恐。

(开动大脑来联想)

当然还有很多假设,比如有科学家提出的“平行宇宙”假设理论。其实这些假设都是没有不可辩论的,可信的证据来支持,那么也只能被称之为“假设理论”。“假设理论”可以有,但不能坐实,必须要有不可争辩的证据才能称之为“科学理论”。好了,今天的知识就分享到这,喜欢下期见。那么你感觉宇宙外面会是什么呢,期待你的留言加评论


宇宙幻想


到达宇宙边界,能把手伸出去吗?

一个看起来很有趣的话题,似乎是一个字或者两个字的回答即可完全描述这个话题,但问题的关键并不在这里,因为这个问题中包含了太多的深奥问题,我们不妨来展开下。

宇宙有<strong>边缘吗?

曾经是古希腊哲学家考虑的问题,当然中国古代也有类似的说法,比如三千大千世界,尽管都有个数量形容,但整体上来看,都是倾向于无限。随着文艺复兴时期欧洲天文观测的发展,人类的认识有地心逐渐转向日心,最后认识到太阳不过银河系中一颗小小的恒星,甚至银河系也不过是宇宙的某个角落而已。宇宙有多大?有没有边缘?

1922年,苏联物理学家亚历山大·弗里德曼在应用爱因斯坦引力场方程时假设了一个特殊状况,即将宇宙假设为各处物质都是均匀分布的,从这个上面推导出了宇宙有几种形状。

FRW度规

弗里德曼简化了引力场方程对于宇宙的描述,而且假设了一个特殊情况,即宇宙物质是均匀的,而在1927年时勒梅特在求解弗里德曼方程时提出了和弗里德曼类似的观点,即可能宇宙并不会处在这种临界的稳态,而是会在膨胀中。

FRW度规描述宇宙的三种形状

当然哈勃的观测证明了这一点,而且在1964年彭齐亚斯和R.W.威尔逊发现的微波背景辐射观测中则证明宇宙不但在膨胀中,而且各处居然还是均匀的(只有万分之一的差异),这证明了一点,宇宙各向同性而且处在不断膨胀中。另外空间趋向于无限,因为K=0时的形状时,宇宙是平坦的,空间无限大。

也就是说宇宙没有边界

假如宇宙有边界呢?我们能伸出手去吗?

又是一个超丧的话题,都说没边界了还得弄出个边界来讨论,当然这也是一个有趣的话题,从这点来看,我们必须来理解下三维空间这个概念。

在这个空间维度的概念上,我们只要理解到三维就可以了,当然能到达思维的话,更容易理解这个话题,比如一个二维平面,假如上面存在智能生物的话,我们能发现它们能伸出平面以上吗?这显然不可能!但这不容易理解这个问题,因为不存在二维生物。

以我们所在的地球距离即可,假如将二维平面蜷曲起来形成一个球面,那么它将成为有限面积但无边界的二维平面,就像曾经传说中的世界的边缘,我们是找不到的,因为尽管地球面积有限,但永远都找不到这个变,所以各位想要伸手到这个边界外的所有努力都是徒劳的。

这幅图其实做的不错,但很可惜我们的地球并不是这样,不过却仍然有部分好玩的朋友认为地球是扁平的,证明却很简单,如果认为地球是扁平的,那么请出发去找到世界的尽头吧。

世界的尽头?

我们能找到宇宙的边缘吗?假如存在的话

也许能找到,也许不能找到,很多朋友认为宇宙是高维的,这表示超出三维以上的比如四维和五维空间都是在宇宙空之内的,那么即使我们认识更高维,还是可能找不到宇宙的边缘,因为无法超脱宇宙,这是一个很丧气的话题。

假如宇宙只是高维中的一维,那么也许我们是有希望的,因为在三维看来,一个二维无边界却有限的球面边界在哪里,当然在四维来看,三维也同样存在类似的结果,即使宇宙是圆筒状,在某个方向上是无限的形状也一样(临界宇宙的一个猜想),高维是上帝视角。

当然更大的可能是维度的理解并不像我们所说,它只是一个数学游戏,那么此时,我们可能没有任何办法来了解这个边缘。


星辰大海路上的种花家


在2000多年前的古罗马时期有一个哲学家叫卢克莱修,他在自己的《物性论》中提出了无限宇宙的雏形并且设计了一个思想实验

站在宇宙边缘向外射出一支箭,如果箭继续前进,那么很明显,宇宙继续向所谓的边缘以外延伸。如果箭不继续前进,假设撞在一堵墙上,那么墙必然是处在所谓边缘之外。如果你站在这堵墙上向外射箭,也只有两个结果,要么是飞入无尽的空间,要么是撞在某个障碍物上;然后你又可以站在上面射出另一支箭,无论如何,宇宙也就没有空间的界限。


以上这段话便是大名鼎鼎的思想实验“卢克莱修之矛”,但由于它只是在逻辑上证明了宇宙空间是无限的,所以此后的几千年里人类依然认为宇宙是有限的。

时光流转到20世纪初,年轻的天文学家埃德温.哈勃通过分析大量星系的光谱后发现了宇宙空间处于膨胀之中这一事实,可以说从这个时候开始人类才称得上“认识了宇宙”


埃德温.哈勃关于宇宙的新发现以及研究给了当时“宇宙大爆炸理论”强有力的支撑,此后数十年内发现的微波背景辐射和氢元素丰度直接让“宇宙大爆炸理论”成为了目前解释宇宙诞生最合适的理论。

在大爆炸宇宙模型里,我们的宇宙空间是不存在边界的,因为暗能量的存在让空间本身一直处于加速膨胀状态中,而2013年ESA的普朗克卫星收集到的数据更是表明我们的宇宙在大尺度上很可能呈现无限延展的平面形状,虽然它不同于以往盛行的“有界无边”,但却也是不存在边界的。


其实宇宙边界问题并不重要,因为不论宇宙有没有边界人类都无法到达,毕竟宇宙的极限速度是光速而仅仅是可观测宇宙的直径就达到了930亿光年,而这个范围之外也不是什么“边缘”而是更广阔的“未观测宇宙”


宇宙观察记录


我觉得我们根本做不到这一点。

宇宙有边界么?

其实宇宙有没有边界是一个问题,科学家为这个问题争论不休。而且我们根本也看不到,因为我们受到光速的限制,我们所能看到的地方只是宇宙的一部分,这也被我们称为可观测宇宙。

就拿我们熟悉的霍金来说,他就提出过一个无边界宇宙模型。

虽然这不是主流理论,但足以让我们了解到,其实宇宙可能是没有边界。我们可以粗暴地理解成,宇宙像个苹果,我们是生活在苹果表面上,所以从生活在表面的生命的角度来看,你根本找不到宇宙的边界。

膨胀的宇宙

其次,即使宇宙是有边界的,我们同样是够不到宇宙的边界。这是以为宇宙时时刻刻都在发生膨胀,而且膨胀速度极其快,有很多地方其实膨胀速度已经超过的光速。而且是离我们越远,膨胀的速度越快。(光速是极限速度是对于物质,信息,能量来说的,空间是不受光速约束的)

如果宇宙有边界,那边界的膨胀速度是超光速的。而物质,信息,能量的速度是不可能超过光速的。所以,我们根本追不上宇宙的边界。假设,这一刻把你放在宇宙的边界,你刚要拿手去碰,也就在那一瞬间,宇宙已经发生了膨胀,所以,你只能一直追着宇宙膨胀的速度去摸,但你一直就是摸不到,而且它还会离你越来越远(因为它是超光速的,而且还是加速膨胀的。)


钟铭聊科学


这里可以做一个思维实验。首先,我们要明确,宇宙模型是什么样的。如果宇宙的边界是几何意义上的无限的延伸,则你的手永远接触的是无限延伸的虚空。你的身体到达哪里,哪里就是宇宙的一部分。这样的宇宙,就是无限的宇宙模型。而目前主流的另外一种科学观点,提出了一种叫做“有限无边”的宇宙模型。这个“有限无边”的模型,得到了很多人的支持。

“有限无边”,分为“有限”和“无边”两个概念。“有限”,指的是宇宙是有限的信息集合体,不承认宇宙是真正意义上的无限。过去的哲学家认为,宇宙是无限的。这种观点影响力很大。但是,哲学家毕竟停留在思考的层次上,欠缺的是科学考量。按照科学家的思考,宇宙并不是无限,而是一种有限的集合体。他们的依据是,由于红移、宇宙背景微波辐射、氢的丰度等现象,我们已经发现宇宙在不断膨胀。如果我们反推镜像,就可以得知宇宙启动于一个极小的点,这个点在物理学意义被称之为奇点。即使宇宙最初是极小的范畴,自然不可能是无限的,既然不是无限的,它的信息就是有限的。所以,即使现在宇宙已经膨胀到至少930亿光年以上,它依然是有限信息的集合体。

至于“无边”。指的是“宇宙没有边界”。我们想象一下一个膨胀的气球,所有的物质都在气球表面上,这个气球不管如何膨胀,物质都只能在气球表面。假设气球上有一只小虫可以移动,那么它无论向四面八方游弋,它都会发现,它永远不能离开气球表面,最终会回到原点出发的地方。对于这只小虫来说,宇宙就是气球的表面,气球的表面就是宇宙,宇宙是找不到边界的,它可以无限的走下去。假设这只小虫的身体膨胀,慢慢覆盖到整个气球表面,它也不能离开它的世界,所以,“把手伸出去”是不可能发生的,只能触碰到它的自身。


怀疑探索者


首先,宇宙是没有边的,所以无论如何你到达不了宇宙的边界。我们的宇宙是有限的,但有限的宇宙却没有边,这个观点已经说了很多次了,就像是我们的地球一样,地球是有限的,但它没有边。

有人说,飞出地球不就能感受到地球的边了吗?但你不能用飞出地球的思维去衡量宇宙,你不能飞出宇宙,因为对于宇宙来说,并没有所谓的“外面”,所有的东西都在“里面”。

时间和空间都是宇宙大爆炸产生的,空间本身就是宇宙的一部分,任何有空间的存在都属于宇宙,而没有空间的存在也没有“内外”之分!

所以无论如何,即使宇宙是有边的,你也无法到达宇宙的边界然后把手伸出去,因为如果你能伸出去,意味着伸出去的地方还是空间,不然你伸出去的手如何存在?而有空间意味着还是宇宙本身!

同时可以用一个最简单的思维方式去理解问题本身,你我都是宇宙时空的一部分,意味着无论你到哪里,处于什么状态,你所在的状态都属于宇宙的一部分,因为组成你身体的每个原子都术语宇宙!

所以,不要妄想离开宇宙,逃出宇宙,假设你可以逃出宇宙,你也不再是你!


宇宙探索


有限无界的宇宙模型

宇宙诞生于138.2亿年前的奇点大爆炸,目前的可观测宇宙直径大约是939亿光年,不可观测宇宙科学家预估至少23万亿光年,那里的宇宙膨胀速度早已经超光速。所以说到达宇宙边界可以理解成不可能事件。

目前关于宇宙主流比较接受有限无界的宇宙模型,认为宇宙是超立方体结构。就像是我们的地球整体是三维空间立体结构,但是我们仅仅生活在地球的表面上,地球表面可以看成是二维的,那么在这个面上就具备了有限但是无界的性质。

我们的宇宙也很可能如此,虽然整体呈现出四维空间模式,但是我们生活的只是三维空间,具备着类似于地球表面的有限无界性质。那么在宇宙中朝着一个方向航行,经过漫长的时间,终究有一天会回到原点。如果有一天人类的科技发展可以更好地认识宇宙,就像是人类飞出地球进入太空一样,是否有可能跳出这种有限无界的循环,真正的飞出宇宙。

从爱因斯坦的广义相对论出发也可推导类似的宇宙模型,广义相对论认为质量可以使时空发生弯曲,那么宇宙的总质能如果达到了弯曲整个宇宙时空的界限,那意味着整个宇宙是弯曲的最终形成闭合的“曲面”。

所以说我们很可能永远到不了宇宙边界,当然宇宙可能也没有边界,你的小手也无处可伸。



科学黑洞


应该说是不能,首先宇宙是一个三维空间,这就意味着这个空间的曲率要么为正,要么负,要么为零,那么如果宇宙的曲率为正或者为零,就意味着宇宙的空间是无限的。

既然宇宙是无限的,就不存在一个所谓的边界,但宇宙的曲率如果为负,就意味着宇宙的空间是封闭的,它的大小也是有限的,但即便宇宙的空间是封闭的,我们也不可能找到宇宙的边界所在。

这就好像人在地球上,你永远也找不到地球的边界在哪里,你朝一个方向一直走,最终只会回到出发点,而封闭的宇宙同样也是如此,你会绕行宇宙一圈回到出发点。

所以这个问题的答案已经很清楚了,无论宇宙有多大,是什么形状,还是开放或者封闭,都不存在一个所谓的边界,你永远也不可能把手伸到宇宙的外面,因为宇宙只有里面没有外面。

最后宇宙的诞生源于一次大爆炸,而大爆炸产生的原因是因为量子涨落,但宇宙大爆炸并不是我们想象的中那样,像一颗炸弹一样爆裂开,而是空间本身的剧烈膨胀。

宇宙在还未诞生的时候,所有的一切都挤压在一个所谓的奇点上,而后这些能量随着空间的膨胀而扩散,最终等到宇宙的温度冷却之后,这些能量开始聚集在一起,最后就形成了各种各样的物质......


种植恒星


提出这个问题,说明并没有真正理解宇宙空间的概念。

对于宇宙空间有一个比较简单明了的说法,那就是“有限但无界”,这个怎么理解呢?我们可以简化一下,把三维改为二维来理解,比如我们生活在地球表面,这就是一个二维空间,我们知道地球的有限的,但是你在这个巨大的二维平面上是找不到任何边界的,你可以无限地朝一个方向前进,永远也找不到尽头,更不要说把手伸出这个平面之外了。

宇宙也是这样的存在,但不是简单地说宇宙是高于三维的,而是说我们本身就是生活在宇宙之中,所以我们无论如何是无法离开这个空间的,因此也就谈不上什么把手或其他物体伸出到宇宙之外了。

或者也可以这样理解,一个卡通世界里的人物,是永远无法感知那个世界之外的事物,也不可能离开那里的。

再说回来,按照目前的观测,整个的宇宙应该比可观测宇宙的范围还要大,而可观测宇宙的直径就有约930亿光年!更重要的是,大于这个范围的宇宙空间,由于空间膨胀的因素,有些区域之间,就连光速都永远无法到达,那么更不要说我们去到达宇宙的边缘了。


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