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如果宇宙持續膨脹,它將擴張到什麽地方?

有時候,最簡單的問題都有最複雜的答案。暗物質的速度是多少?宇宙在大爆炸之前發生了什麽?如果宇宙在膨脹,它將擴張到什麽地方?最後一個問題的答案有一個簡短的回答和一個冗長的回答。但是請相信科學家,當我們提出我們需要一個冗長的答案時,科學家的回答卻是簡短的。這裡有一個關於NASA科學家簡短的回答:這個問題沒有意義。宇宙是一切,所以它不擴張成任何東西,它只是在擴張。宇宙中所有的星系都在相互分離,每個太空區域都在被拉長,但是宇宙沒有中心,宇宙從外邊擴展到其他任何地方。

但這並不意味著宇宙是無限的。這就引出了冗長的答案。要理解宇宙是有限的,但宇宙又沒有邊緣,所以我們可以把宇宙的結構想象成氣球的表面。當氣球膨脹時,其表面延伸,表面上的每一個點都從其他點移開,但是氣球表面上的一個微小的生物可以永遠走下去,這個生物永遠不會跑到氣球的邊緣。雖然宇宙沒有邊,但“氣球宇宙”有一個有限的體積。氣球只是一個例子。科學家實際上並不確定宇宙是有限的還是無限的,甚至是宇宙的形狀。所以科學家有第三種選擇:球形、扁平或雙曲(即宇宙向上彎曲)。

來自宇宙中最早的光提供的證據表明,第二種選擇是在太空上的,而宇宙實際上是平的。即使宇宙是平坦的,而不是氣球狀的,它仍然很容易激發起人類思考它究竟是有限的,還是沒有邊緣的。想一張平面紙。我們可以采取兩個對立的邊緣。如果一艘微小的2維火箭飛船從這些邊緣中的一邊到另一邊,它就會回到它開始的地方。我們可以在垂直方向上做同樣的事情:把管子的兩端連接起來和創建甜甜圈形狀,也稱為圓環。現在我們的2維火箭飛船可以在任何它喜歡的地方旅行,它永遠不會遇到一個邊緣即使我們的紙圓環有有限的體積。

但是有些人可能會說:紙張是平整的,而圓環是彎曲的。這不是作弊嗎?不,這是因為科學家對扁平這個詞有一個非常具體的定義。當科學家說平的時候,他們的意思實際上是指歐幾裡德平面,這意味著平行線總是並行運行,三角形的角度總和總是完全等於180度。這不會發生在球體或雙曲線上。這意味著某種令人興奮的事情:如果我們生活在一個平坦的宇宙中,我們可能會在一個方向上長時間地旅行(或者建造一個能看到足夠遠的望遠鏡),最終回到我們開始的地方。甚至更酷的事情發生時,我們想到其他怪異的形狀,扭曲自己的形狀可能會讓我們回來的時候變成我們的鏡像—在最開始的地方。例如:無論宇宙是什麽形狀,它都不會擴張成任何東西。宇宙之外沒有任何東西,因為宇宙沒有邊。

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