从理论上来讲,只要空间扭曲的程度足够高,曲速飞船的速度是可以远远地超过光速的,所以就有人提出了一个脑洞大开的问题:乘坐1秒钟飞1光年的曲速飞船,多久能飞到宇宙的边界呢?
1秒钟飞1光年,这大概是真空光速的3156万倍,假如乘坐这样的曲速飞船,我们只需要1秒的时间就可以飞出太阳系(以“奥特星云”为界),4.22秒就可以飞到比邻星,即使是仙女座星系,也只需要大约29天就能够抵达。
然而对于半径高达465亿光年的可观测宇宙来讲,1秒钟飞1光年还是显得很慢,简单计算一下就可以得出,曲速飞船以这样的速度飞行,需要465亿秒,也就是大约1473.5年(儒略年)的时间才能飞到可观测宇宙的边界,很明显,这是人类无法接受的。
重要的是,可观测宇宙只是宇宙的一部分,在这个范围之外,还有更加宽阔的宇宙空间,那宇宙真正的边界在哪里呢?对于这个问题,科学界其实并没有确定的答案,只能通过已知的宇宙来进行推测。
观测数据表明,不管我们向宇宙中的哪个方向看去,得到的观测结果都是非常接近的,科学家据此假设,在经过大尺度的平均后,整个宇宙应该是处处等效的,在此基础上,宇宙就应该具备一个整体上的曲率,在更高的维度中,宇宙的形状就只有以下三种可能。
(注:因为我们无法用更高的维度来描述宇宙的形状,所以上图其实是降了一个维度,也就是把三维的宇宙空间降成了二维的)
可以看到,在宇宙整体上的曲率为“负”或者“零”的情况下,宇宙都是一个开放的形状,这也就意味着宇宙是无限的,根本就没有边界。
另一方面来讲,当曲率为“正”时,宇宙的形状则是封闭的,在这种情况下,宇宙就是有限的,然而对于生活在三维空间的人类而言,这样的宇宙还是找不到边界。
想象一个场景,假如有一个二维生物位于一个球体表面,那么它无论在球体表面上怎么运动,都无法找到这个二维球面的边界。
同样的道理,如果宇宙真的是封闭的,那么我们人类就相当于生活在一个三维的球面之中,在这样的宇宙中,无论我们怎么运动,都无法找到宇宙的边界,最多也只能是不断地重复从宇宙的一头来到另一头。
是的,我们所在的宇宙就是这样令人难以理解,就算是乘坐1秒钟飞1光年的曲速飞船,也无法飞到宇宙的边界(无论宇宙的形状是什么样子),或许只有在人类领悟了更高维度的奥秘之后,才有可能确定宇宙到底有没有边界。
好了,今天我们就先讲到这里,欢迎大家关注我们,我们下次再见。
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