這篇文章我們來聊——宇宙之外

千百年來，當我們仰望星空，都會思考一個問題，這個宇宙到底有多大？宇宙之外又是什麼一番景象？人類可能在未來的幾百上千年甚至永遠都搞不清楚這些問題，但我們可以透過目前人類的一些“渺小”的發現，來分析一下宇宙之外到底有什麼。

宇宙有限

宇宙這個詞來源於2000多年前的莊子，“宇”是指上下四方，即空間，“宙”是指古往今來，即時間。那麼宇宙就是空間和時間的結合，如果空間是無限的，那麼時間是否也是無限？

時間在我們看來好像沒有盡頭，按照目前我們對時間的理解，時間就是物質存在的一種客觀形式，是物質過去、現在和將來的一種連續表現，只是還不清楚時間是以線行的方式還是螺旋線行的方式，還是其他我們尚未了解的方式表現。

通過觀察和計算，人類已經估算出了目前宇宙的年齡是138億年

星系遠離

日常生活中我們一定聽過火車的聲音，當火車迎面駛來的時候，你聽到的聲音是越來越高，當火車遠離的時候，你聽到的聲音是越來越低，這叫做多普勒效應

物體發出的波長，因為波源和觀察者的相對運動而變化，觀察者在運動的波源前面，波被壓縮，波長壓縮後就變短，頻率就變高了，叫做藍移，相反，叫做紅移。可見光裡，波長最長的就是紅光，根據這一聲波的藍紅移程度，就可以計算出，波，對於觀察者的運動速度。

1912年，美國天文學家維斯·託斯里弗等人發現，恆星的光波頻率，也會隨著距離的增加而不同，如果恆星遠離我們，則光的譜線就向紅光方向移動，即星系紅移，反之就是藍移。他發現星系中的紅移現象，要遠遠大於藍移現象，這就說明，幾乎所有的星系都在遠離我們而去。

1931年，艾德溫·哈勃，就是那個哈勃望遠鏡的哈勃，在這個基礎上進一步發現宇宙中幾乎所有的星系都具有紅移現象，而且星系的紅移速度和該星系離我們的距離成正比，就是說越遠的星系離開我們的速度就越快，這就叫做哈勃定律。

既然星系都在遠離，而且速度越來越快，這說明宇宙正在加速膨脹。第一個提出宇宙膨脹的並不是哈勃，而是奧地利的天文學家喬治勒梅特，所以哈勃定律也叫做哈勃-勒梅特定律。

1931年勒梅特進一步提出宇宙之所以在膨脹，是因為宇宙有一個起始之點，像是上帝創世時創造的“原生原子”。這個原生原子就是我們後來所說的“奇點”，這個學說就是我們熟知的宇宙大爆炸理論。

這在當時是個非常超前的理論，很多天文學家都認為是無稽之談，但是隨著之後的一系列發現證明，我們的宇宙很有可能就是起源於一場爆炸，其中最重要的證據就是宇宙微波背景輻射。

宇宙微波背景輻射

1965年，美國貝爾實驗室的兩名工程師，

後來人們根據他們的這一發現確定了這種噪音是來自於宇宙微波背景輻射，即宇宙大爆炸時遺留的熱輻射，就是那個奇點，在爆炸38萬年後形成的熱輻射殘留物。當時的宇宙半徑大概是4000多萬年，宇宙經過138億年的加速膨脹後，才形成了現在的大小，

宇宙膨脹

我們現在基本確定了宇宙的幾個特徵：宇宙來源於一個奇點的爆炸，宇宙正在加速膨脹，並且最遠的地方膨脹速度超過了光速。如果宇宙正在膨脹，那為什麼我們離太陽和月球的距離並沒有增加呢？

這是因為宇宙膨脹不會改變地球和太陽之間的距離，因為星體之間都有萬有引力，萬有引力像一根繩子，讓太陽系的各個星體緊緊保持在一起。宇宙膨脹只是時空本身在膨脹，不會改變星體之間的相對位置。

由於太陽系又是圍繞著銀河系中心的超大質量黑洞旋轉，所以銀河系內，星體的距離也不會隨著膨脹而增加，但是銀河系外，其他所有的星系都是在遠離銀河系。

你可以想象，現在的宇宙就像一個被不斷吹大的氣球，而星系就像是氣球表面上的點，隨著氣球的增大，點和點之間的距離就越來越大，而只要時間夠長，最終銀河系周圍會是一個什麼也沒有的暗黑空間。

超球面

霍金在時間簡史中提到了愛因斯坦對於宇宙的解釋，就是

球狀宇宙的證據還有很多，其中最經典的一個就是如果我們從地球上觀測，似乎各個方向上的宇宙景象都大致相同，那麼如果是這樣，會不會某一個我們觀測到的最遙遠的星系，就是銀河系本身呢？因為光已經繞著這個球狀宇宙走了一圈，我們看到的最遠的東西其實就是我們自己，並且我們也不知道銀河系真正的樣子。

平面

還有一種可能，宇宙是平坦的，並不是說宇宙是像紙一樣是絕對平面的，而是整個宇宙對光的引力是絕對均勻的。宇宙也是一個龐大的物質能量體。宇宙中小小的一個黑洞都能吸引光子，宇宙那麼大也是可以影響光的，假設宇宙是一個球體，那麼兩條平行的光線，在這個龐大的球體引力作用下，就一定會發生彎曲，最終相交。

138億年以來，所有的光都是沿直線傳播的，這就推導出了宇宙是平坦的結果，只有一種可能就是，可觀測宇宙之外，還有一個更大的宇宙，它並不是平坦的，有可能是彎曲或者球形，只是我們觀測不到而已，因為這個曲率對於人類目前的觀測手段來說可能太少，還無法測量出曲面。

暗空間

這個可觀測宇宙的邊界就叫做宇宙視界，是指以地球為中心，人類能夠接收到的宇宙電磁波傳來的最大範圍，超過這一範圍，光也達不到地球，所以這個世界以外的空間就是我們可觀測宇宙的“外面”。

因為宇宙大爆炸還沒有膨脹到那個地方，可以想象，這個外面，就是為宇宙的最終形態所預留的空間，如果宇宙就像一個正在不斷膨脹的氣球，那麼這個氣球遲早有一天會膨脹到極限而破裂，那麼一切都會迴歸原點。

因為宇宙是有年齡的，那麼宇宙就一定是有壽命，那這個外面可以理解為暗空間，就像暗能量和暗物質一樣，我們無法觀測到他們，但是各種現象表明他們又必須存在，因為觀測不到，不瞭解他們的屬性，所以才取名為“暗”，那暗空間也可能是存在的，至於暗空間裡面有什麼？很可能什麼都沒有，沒有時間和空間，在宇宙還沒有膨脹到的地方，是什麼都沒有的。

超空間

另一種可能，就是我們這個宇宙之外是一片無比廣闊的超空間，在這個超空間裡存在著無數個宇宙，首先有一種就是平行宇宙，平行宇宙是很多科學家並不認同，但現在又逐漸接受的一種假說，因為平行宇宙不可觀測，也很難使用物理常識推導，

多元宇宙

在超空間中，另一種可能就是存在著和我們這個宇宙物理法則完全不同的宇宙，這些宇宙是基於弦理論的，因為基於弦理論的額外空間維度，這些宇宙的形狀可能多達幾萬億個

看到這裡又延伸出了一個更大的疑問。如果存在這個超空間，那這個超空間之外又是什麼呢？在探討這個問題之前，我們先來看一個理論，叫做“宇宙暴脹理論”

宇宙暴脹理論

根據宇宙微波背景輻射，我們在測量這些不同星體的輻射溫度時，應該是有高有低的，比如爆炸出去的物質，會有先後順序，根據遠近溫度不同，但當人們測量這些輻射溫度時，發現不論是宇宙哪一個方向的溫度，他們的幾乎都是相同。

就好比在地球上測量我的左手方向，138億光年的地點A，再測量我右手方向138億光年的地點B，它們的溫度是相同的。所以宇宙大爆炸的支持者們就提出了“宇宙暴脹理論”，也就是說宇宙在大爆炸之後沒有立刻膨脹，而是等物質和能量在一個極小的範圍內充分融合攪拌後，才進一步加速膨脹，這樣就導致了宇宙中所有的星體輻射溫度都差不多。

觀察者

我們現在的宇宙甚至是宇宙之外的超空間，都是一個更高維度，甚至超越更高維度的存在。因為宇宙大爆炸說明這個宇宙是有限的，即超空間也是有限的，或是需要東西承載的，只是我們永遠也搞不清楚承載物是什麼。

好比我們開發了一款遊戲，加載一個無限大的地圖，賦予遊戲人物一定智能，讓他們在無限大的世界裡自由發展，

他們能想到電腦前正在觀察他們的我們嗎？恐怕是有可能的。因為我們目前的宇宙從最小尺度到最大尺度上都是有關聯性，就像我們開發的遊戲也都是基於我們的現實生活去開發的，只是可能更誇張和荒誕，那這些遊戲人物如果有一天也這樣想，就是他們能感知到這個宇宙外面的時候了。

所以對於我們來說這個超空間和所有的一切之外，也很有可能存在“觀察者”，我們也許永遠也無法看到他，但總有一天我們能夠感知到他們的存在，如果真的存在觀察者，當他們看到這篇文章的時候也會發笑，只是對於這些觀察者來說他們的世界之外又是什麼呢，這個時候，觀察者也收起了笑容，因為，這也是他們想要搞清楚的問題。

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關鍵字: 人造衛星 黑洞 之外