宇宙之外有什麼？什麼是宇宙的邊緣？相信不少人都有這樣的疑問。

然而實際上，人類從一開始就一直在問這個問題：什麼是超出已知極限的？我們宇宙的邊緣是什麼？這個問題的最終版本是：宇宙邊界之外是什麼？

今天，我就來站在目前已有科學家的論述之上，來和大家聊一聊，宇宙之外究竟可能會有什麼。

什麼是宇宙？

首先，我們必須要先弄清楚一個最基礎的問題：什麼是宇宙？

如果你把它理解為所有空間和時間，那麼宇宙之外就沒有任何東西了。即使你想象宇宙是有限的大小，並且你想象那個體積之外的東西，那麼外面的任何東西也必須包含在宇宙中。

如果宇宙的大小是無限的，那麼你真的不需要擔心這個難題。

宇宙，就其本身而言，是無限大的，沒有邊際，所以根本談不上外面。

當然，我們可觀察到的宇宙區域有一個外部，宇宙只有這麼老，光的傳播速度也只有這麼快。所以，在宇宙的歷史上，我們並沒有收到來自每一個星系的光，

目前可觀測宇宙的寬度約為900億光年。

大概，在那個邊界之外，還有一堆其他恆星和星系。

宇宙是不是無限大的？

宇宙學家不確定宇宙是無限大還是極大，

為了測量宇宙，天文學家轉而觀察它的曲率。

宇宙大尺度上的幾何曲線告訴我們它的整體形狀。如果宇宙在幾何上是完全平坦的，那麼它可以是無限的。如果它是彎曲的，比如地球表面，那麼它的體積是有限的。

目前對宇宙曲率的觀察和測量表明它幾乎是完全平坦的，你可能認為這意味著宇宙是無限的，但這不是那麼簡單，即使在平坦宇宙的情況下，宇宙也不必無限大。

以圓柱體的表面為例，它在幾何上是平坦的，因為在表面上繪製的平行線保持平行，但它的尺寸是有限的，宇宙也可能是這樣：它可以是完全平坦的，但又是封閉的。

即使宇宙是有限的，也並不一定意味著有邊緣或外部。可能是我們的三維宇宙嵌入了一些更大的多維結構中。

宇宙之外是什麼？

當您想象宇宙時，您可能會想到一個

充滿恆星、星系和各種有趣的天體的巨大球體。

但宇宙並不需要那種外部視角來存在。宇宙就是這樣。在不需要該宇宙外部的情況下定義三維宇宙在數學上是完全自洽的。

當你把宇宙想象成一個漂浮在空無一物中間的球時，你就是在給自己開一個數學自嗨遊戲而已。

事實上，

問“宇宙之外是什麼？” 就像問“紫色發出什麼聲音？”

這是一個無意義的問題，因為你試圖將兩個不相關的概念結合起來。

很可能我們的宇宙確實有一個“外部”，但情況並非如此，數學中沒有任何東西可以描述外部的宇宙。

如果這一切聽起來很複雜和令人困惑，請不要擔心，發展高階數學的全部意義在於擁有使我們能夠處理超出我們想象的概念的工具。這就是現代宇宙學的力量之一：

它使我們能夠研究難以想象的事物。

宇宙究竟有邊緣嗎？

1915 年在柏林，在第一次世界大戰最激烈的時候，阿爾伯特·愛因斯坦提出了革命性的引力理論，取代了牛頓的理論，並在 1916 年將其應用於他所知道的最大引力來源：宇宙。

愛因斯坦的理論表明，宇宙不可能靜止而必須運動：要麼膨脹要麼收縮。

而宇宙的膨脹始於 138.2 億年前的大爆炸，並在今天由於暗能量而繼續加速。

從本質上講，這就是我們所說的宇宙膨脹的意思：

星系之間的距離正在增加。

當然，其他人會說宇宙確實有一個有效的邊緣，因為它誕生於 138。2 億年前的大爆炸時期。因此，我們只能看到那些光到達我們所用時間少於 138。2 億年（約 2 萬億年）的星系。

這些星系存在於以地球為中心的空間球體中，我們稱之為“可觀測宇宙”。它實際上大約有 920 億光年，因為宇宙在其存在的第一瞬間“膨脹”的速度遠遠快於光速。

可觀測宇宙以“宇宙視界”為界，就像海上的視界一樣，正如我們知道地平線上有更多海洋一樣，我們知道宇宙地平線之外有更多星系（可能是無限數量），但他們的光還沒有來得及到達我們這裡。

未來可以觀測到宇宙邊緣嗎？

隨著時間的推移，越來越多的空間點有時間讓它們的光到達我們這裡，因此，我們可觀測的宇宙在不斷增大。

所以你可能會認為，在永恆的時間之後，整個宇宙將對人類可見。然而事實上是宇宙本身仍在膨脹，所以未來可能也看不到宇宙的真正邊緣。

由於宇宙膨脹，所有星系群彼此之間的距離越來越遠。

許多星系離地球如此之遠，以至於宇宙的膨脹導致它們以比光速還快的速度遠離地球。

由於這些遙遠的星系正在以比光速更快的速度遠離地球，因此無論我們等待多久，這些星系發出的光永遠不會到達我們這裡。

因此，這些星系將

永遠處於我們可觀測的宇宙之外。

當我們接近宇宙邊緣時，會看到什麼？

雖然我們並不知道宇宙在範圍上是有限的還是無限的，我們只知道它的物理尺寸一定大於我們能觀察到的部分。

但我們可以確定的一件事是，宇宙有一個邊緣：

不是在空間上，而是在時間上。

因為熱大爆炸發生在過去一個已知的、有限的時間——138 億年前，我們能看到多遠有一個“邊緣”。

即使在光速下，宇宙速度的極限，我們能看到多遠也有一個基本的限制。

我們看得越遠，我們就能看到越早的時間，這是我們接近宇宙邊緣時所能夠看到的。