黃麗航
艾薩克·牛頓（Isaac Newton）對於空間和時間的看法與我們普通人的直觀思維一樣。空間這個三維的虛空就在那裡，大到無限。一個物體可以待在空間的某一點，或者從一個地方移動到另一個地方。
那麼時間呢？在大自然虛構的時鐘裡，組成一天的時間無時無刻不在流動，每分每秒都在流逝。時間是一維的、無限的，直到永遠。
我們很容易就能像牛頓那樣想象空間與時間了。
然而，這可是錯的！
愛因斯坦（Albert Einstein）展現給我們的事實是：空間和時間是緊密相關聯的。三維的空間與一維的時間實際上絞織在一個四維時空中。
廣義相對論還向我們揭示，空間與時間並非是絕對的，而是相對的。空間之間兩點間的距離是多少，取決於被問的對象。對於以1/2光速的速度在前行的人而言，兩點間的距離要比靜止（相對於兩點靜止）的觀察者所看到的要短得多。這同樣適用於兩個事件的時間間隔：飛得越快的人，他的時間流逝得越慢。
據宇宙學原理和愛因斯坦引力場方程，時空作為一個整體，在時間上是演化的，即有時間箭頭（方向），在空間上是均勻各向同性的。
由於空間與時間本質上是不可互相孤立的整體，空間依賴時間展現，時間需要空間演化。本文將時空、空間、時間的用語不作區分（除特別說明外），概念等同。
一、怎樣理解空間的幾何
眾所周知，可觀測宇宙是天文學家定義宇宙邊界的一種方式，它不是真正的宇宙邊緣。宇宙很可能延伸到遠得多的地方，甚至完全可能是無限的。在理論上，時空是否有限或無限取決於空間的彎曲方式。
以下的討論完全基於宇宙學原理，默認空間的彎曲程度在大尺度上處處相同。空間在幾何上有3種可能：處處正向彎曲、處處反向彎曲，或者平坦。
愛因斯坦的引力場方程，是時空彎曲變化的最好註釋。其方程等號左邊部分描述了時空的彎曲，右邊部分描述了物質（和能量）在空間中的分佈。它是時空曲率隨物質分佈而變化的關係。即，宇宙空間的質能總量決定了宇宙空間的幾何形狀。
宇宙中的質能包含了可見的恆星、行星、氣體、不可見的暗物質和中微子，以及無處不在的暗能量。暗物質和暗能量的地位格外顯著。
按照廣義相對論，允許存在一個宇宙的臨界密度，這個密度和宇宙的膨脹速率（哈勃常數）H有關。
如果宇宙中的質能密度正好等於臨界密度，那麼宇宙的三維空間部分是平坦的。如果宇宙的質能密度大於臨界密度，那麼宇宙處處正向彎曲，稱為空間閉合的宇宙。如果宇宙的密度小於臨界密度，那麼空間就會是反向彎曲的，稱為開放宇宙。
二、空間彎曲的方式
為了更容易理解一個三維的空間是如何彎曲的，我們藉助於二維曲面在三維空間的情況加以說明（這樣符合我們三維人的思維模式）。
任意省去三維空間的一個維度，因為3個維度的地位都相同，省去一個都沒有關係。經過這樣處理後，宇宙空間表現為一個二維曲面。圖中的3種情況正是一個二維的曲面在三維空間中的3種彎曲方式。
數學上用曲率來描述曲面的彎曲程度。處處正曲率的曲面就是一個球面，這樣的曲面面積很顯然是有限的。
因此，一個閉合的宇宙空間是有限無界的。而處處零曲率的曲面，就是一個平面。處處負曲率的曲面，其形狀酷似一個馬鞍面。因此，平坦的宇宙空間和反向彎曲的宇宙空間都是開放空間，都可以無限延伸的。
這意味著，我們的宇宙時空在遙遠的未來，會有不同的結局。當曲率為正時，閉合的時空隨著空間膨脹再到收縮，最終熱死亡。當曲率為零或者為負時，開放空間將無限膨脹，最終大撕裂而冷死亡。
三、如何知曉時空是否彎曲
也許有人會問，能否測量我們所生活的空間的彎曲程度呢？答案是肯定的。
最可行的方法在自己生活的空間裡面畫一個三角形。如果我們是在平面上，那麼這個三角形3個內角之和應當是180度。如果生活在一個閉合的球面上，那麼這個三角形3個內角之和顯然大於180度。
據說，數學家高斯（Johann Garl Friedrich Gauss ）在19世紀曾經嘗試在3座山頂測量3個山頂連成的巨大三角形的內角和，以驗證自己是否生活在一個平坦的三維空間裡。
但地球附近的空間彎曲主要取決於地球的引力場。如果僅僅測量地球附近的空間彎曲，顯然不能等同到整個宇宙空間的。我們必須在巨大的天文尺度上測量宇宙空間的彎曲程度，但目前尚無法做到。
幸虧有了廣義相對論，時空的形態歸根到底是由宇宙質能密度決定的。空間彎曲的測量就轉化成了測量宇宙的質能密度。宇宙的質能密度與標準燭光的紅移——光度距離關係密切，也與空間結構形成速度、微波背景輻射上的溫度起伏有關。科學家將不同的觀測結果綜合起來才能確定宇宙的質能密度。
四、時空是無限大嗎？
很遺憾，目前科學家仍得不出肯定的答案。因為我們目前得到的質能密度十分接近臨界密度。有資料顯示，如取哈勃常數為70km/s/Mpc，以物質為主導的宇宙停止膨脹的時候，宇宙所對應的密度應是0.9x10^（-29）克/立方厘米。這就是臨界密度。
據中科院研究員李然博士介紹，最新的宇宙學觀測數據可將空間的曲率測量精確到6/1000的精度，在此精度下得到的結果，宇宙空間似乎是平坦的。
但平坦是個臨界值，即使空間真的平坦，因為存在觀測誤差，我們將無法嚴格證明宇宙空間是平坦的。我們只能說從目前的觀測結果看，宇宙非常接近平坦。換言之，宇宙時空要麼差一點就是有限大的，要麼差一點就是無限大的。
（謝謝閱讀）
看松讀畫軒
時空是無限大的嗎？為什麼？
不得不承認，思考這個問題是非常費腦筋的。我們既很難想象出有限的時間和空間的樣子，也很難想象出無限的時間和空間的樣子。下面讓我們看看當時間和空間是有限或無限時會是怎樣的。
1.如果時間是無限的
如果時間是無限的話，那麼是否意味著時間既沒有開始的點，也沒有結束的點呢？我們可以嘗試構想一下，如果我們回到過去，我們將永遠到達不了時間的起點，也想象不出時間的起點是什麼樣子的，並且在未來也是如此。如果是你，你能想到嗎？我認為不可能，因為它與我們的日常現實不符。
圖注:宇宙微波背景圖
例如，如果我告訴你我要舉辦個聚會，而你問我要舉辦多久，而我告訴你要舉辦無限時間，這時候你肯定會以為我在開玩笑。因為我們認為，時間必須有一個開始和結束的點，就像我們每天處理的每個時間段一樣。
2.如果時間是有限的
如果時間不是無限的，那麼它一定是有限的。好吧，如果時間有限，那麼它是從什麼時候開始的呢?哪年？幾號？幾點？在時間開始的那一刻發生了什麼？在此之前難道不存在時間嗎？面對這些疑問，我們同樣找不到答案。
圖注:時間是無限的想象圖
3.如果空間是無限的
我們可以嘗試構想一下，如果我們進入太空飛船並開始旅行，那我們永遠都不會到達盡頭嗎？同樣，這與我們的現實體驗不符。例如，如果我要蓋房子，而你問我房子有多高，我告訴你我的房子會無限高，你會以為我傻了，因為你會想怎麼可能會有無限高的東西呢？
圖注:宇宙之外還是宇宙想象圖（假設每個宇宙相當於一個肥皂泡）
4.如果空間是有限的
好吧，如果我們進入那艘太空飛船並且走了足夠遠，我們會撞到太空盡頭嗎？那裡難道是一堵牆嗎？如果是這樣，那這堵牆的另一邊是什麼呢？我們無法想到牆的另一邊是什麼。很明顯有限空間的想法就跟無限空間的想法一樣瘋狂，一樣不可理解。
關於時空的兩個猜想
第一個猜想
儘管我們認為空間是無限的，但空間也可能會是有限的，因為它會在自身(例如球體的表面)上面循環，這種空間稱為有限但無界空間。實際上，如果真是這種情況，那麼我們的空間就不會有明顯的“邊界”，就像球體一樣。假設球體上有1個點，我們從這個點上開始沿著球體表面移動。但是，無論我們走了多遠，也不可能走到這個球體的盡頭。
圖注:假設宇宙是球形的想象圖
第二個猜想
還有一個猜想是，時間在過去和未來兩個方向上都是無限的，儘管永遠也不會證據可以證明這樣的假設。該假設指出，儘管時空始於宇宙大爆炸，但實際上時間同時在向前和向後傳播。我們認為自己所在的宇宙裡時間是在向前傳播的，而其他宇宙的時間則是在倒退。
圖注:宇宙大爆炸想象圖
但是從宇宙大爆炸所產生的另一個宇宙的角度來看，向前走的是他們，而我們在時間上是倒退的。如果這個假設是正確的，那麼從大爆炸開始，無論時間是朝一個方向或兩個方向傳播，時間都是無限的。
總結:關於時空是有限的還是無限的，如今科學界還沒有定論，更多的還是猜測。真正正確的答案還需要我們後人的探索。
我是科普子期君，期待你的評論、轉發哦！
科普子期君
這個問題不僅僅是個物理學問題，更像是一個哲學問題。我們用最先進的望遠鏡看到的星系大約一百三四十億光年樣子，再遠的地方是一片虛空還是我們的眼界看不清，暫時無法定論。按照宇宙大爆炸理論，宇宙大爆炸以後，物質擴張了一百三四十億年，膨脹到了現在這個尺度，而且現在還在向外擴張。這麼說來這個空間原來就應該存在，只是沒有物質佔用它而已。空間到底有多大，無法說清，反正現在沒有看到邊界。話又說回來了，如果有邊界，那麼邊界該是什麼樣子？我們祖先的哲學思想認為，宇宙由混沌演化而來。由混沌演生出萬物，這種說法和大爆炸理論有些異曲同工之妙，都有點兒無中生有的味道。
時間的概念更不好說，大爆炸理論認為我們現在這個宇宙是從一百三十多億年前開始的，那麼開天闢地之前宇宙是什麼？有很多人認為大爆炸理論是胡扯，宇宙怎麼可能從一個特別小的奇點膨脹到現在這麼大，可是科學家講究實證和推演。大爆炸理論的實證就是宇宙現在還在膨脹。推演回去就會成為倒推成一個點。至於的其他說法，只要能夠拿出實證，也可以盡情推演。以理服人並不容易。
黃驃馬主人
基本解釋：
● 間（間）
◎ 兩段時間相接的地方，或介於兩樁事物當中及其相互關係：中間。間距。間奏。天地之間。
◎ 在一定空間或時間內：田間。人間。
◎ 房子內隔成的部分：裡間。衣帽間。間量。
◎ 量詞，房屋的最小單位：一間房。
◎ 一會兒，頃刻：瞬間。
◎ 近來。
● 間（間）jiàn ㄐㄧㄢˋ
◎ 空隙：間隙。當間兒。親密無間。
◎ 隔開，不連接：間隔。間斷。間接。間日。間歇。黑白相間。
◎ 挑撥使人不和：離間。間諜。反間計。
◎ 拔去，除去：間苗。
時空應該是時間與空間混合的稱呼，從字典意義來看，間應該有量度單位的，例如房間，如果以米作量度單位，應該有長度✖️寬度✖️高度這樣的容積，容積與體積不同，容積可以放東西，但體積不一樣，體積只表示能佔用多少空間，空間由於需要邊界條件的約定，才能確定空間，無邊無際不能確定定義空間，就像白天，黑夜，只有共同存在白天，黑夜才能定義白天，黑夜。所以空間是有限的。
時間，就我知道的，以公元日曆年，月，日，小時，分鐘，秒，只在地球上有這種事，一日分為白天與黑夜，這隻在地球存在，地球之外根本沒有這些，因此地球之外根本沒有時空的存在，根本就沒有時空這種東西。
KongZWang
嚴肅的來講，並不能把時空放在一起這樣籠統的問，因為時間只是物質運動過程中的一種外在表象，而空間是宇宙中最基本最基礎的常量。對於宇宙來講，離開空間一切免談；而時間只對應物質的運動物質在運動過程中的形態改變而顯現而流逝，它是一種虛態，離開宇宙間的物質存在物質運動物質形態改變時間就會消逝得無影無蹤！最後給你的答案是：宇宙空間是無限大的。其原因是：沒有任何東西能夠阻斷或者包容空間，所以空間無止境。而時間呢，它並不與空間共生共存，而只是與永遠運動著的宏觀物質相伴而生。這就是宇宙中空間與時間的不同與差異。所以，過去所說的：天地四方曰宇，古往今來曰宙是不確切的宇宙定義。而應該是：無限虛空為宇，永動物質為宙。探討到這裡我們就會明白了，宇宙的基礎是無是無邊無跡的虛空；宇宙的實體是有是無法數計的物質。無限的虛空中容納了無限的物質就是宇宙。所以，宇宙是無限的。
昊田2
時空是存在的嗎？時間是人的意志表現的疊加現像的延展，空間是分辨物物的人的意志對現像的功能性的映像。不能說時空是不是無限大，這個說辭無法證偽，亦無法證實。本質是怎樣的我們不可知，我們可知可探知的只是特別的針對我們本身特性的一面，當然這一面於我們就足夠了，也是無奈的事，因為長江水中的魚無法知道美國大峽谷裡山羊的表現，那麼我們又怎麼敢說我確實是怎樣的知識呢？
劉連濤3
我們很多人經常是把時間與空間割裂開來分別對待，實際上是時間與空間是如影相隨，不可分割。物質運動的時刻狀態，是時間的反應。其實這個問題需要用愛因斯坦的相對論來解釋，非常複雜，也不是我們非專業人士能闡述的問題。但有一點現在得到了比較多的認可，那就是空間有限，時間無限。
寧靜致遠WQ
為什麼說《宇宙物理體系》是終極物理？
它抽取物質基本性質即物性，對物質世界宇宙大自然萬象運行機理進行統一解釋，這種統一解釋不存在矛盾，也就是宇宙大自然的終極解釋。物性至頂，所以終極。
天山我才
時空是無限大，沒有質疑，宇宙的空間永遠走不完，時間往前移也沒有盡頭。
我的名字白興長明白嗎
我覺得空間是真實無限的。
時間是可變的虛存在。
不變的是真，變化的是假。
虛空中有虛空之靈。
虛空之靈創造了宇宙。
宇宙是虛擬存在。
造作出來的是假，非造作出來的是真。
能造作的是非造作出來的。
精神是造化者是永恆的真實存在。
