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66663周前
果宇宙没有边缘,它还能是有限的吗?日常里有限总让人想到某种界限,操场馅饼手机电量。可在宇宙里,有限与无限的概念要微妙得多,而无限也不必意味着永远越界。宇宙可能以一种难以想象的方式,体积有限,却没有可抵达的尽头。我们对大爆炸发生地点的理解,关键是区分大小与边界。一个对象可以是有限且无边的,地球表面就是绝佳例子,面积有限,但你直线行走不会掉下去,因为它会自恰的回绕地球的2D表面,嵌在3D空间里。想象宇宙是它的3D版本,但不嵌在更大空间中。数学与物理中,这类无边但有限的结构称为闭合流形。最简单的例子之一是三维环冕,朝任意方向走直线,最终会回到起点,没有墙这像老式游戏,左边进屏,右边出屏。我们的宇宙就是这样吗?有可能但尚无定论。Planck需寻找CMB中可能的重复拼接,某些图案会神秘对齐,目前没有确证。这意味着即便宇宙是闭合的,也大于我们的可见宇宙,从我们的视角几乎与无限难以区分。可观测宇宙不等于全部宇宙,它只是光来得及抵达的那一球壳,约向各个方向460亿光年。宇宙或继续平直,或弯曲或有限,或无限我们尚未知。若宇宙是有限而闭合的,他不是在空屋里爆开,而是在一个自洽的小空间里整体伸展,并无中央点,只有一个随时间增长的尺度因子。曲率上有限,但平直也能有限,如3-torus几何,平直拓扑卷绕形成有限。不只有几何,这对模型有深远影响。若空间有限并回绕,光子粒子甚至引力波,可能多次环形,在天图上留下重复印记或相关对齐,目前尚无铁证。哲学与科学上,有限宇宙对物质能量总量,乃至文明可能的最大数目,都会加上上限。即使宇宙有限,也永远到不了尽头,这改变了我们在宇宙中的位置感。无边即无心,大爆炸在这整个小宇宙中处处发生。 可观测宇宙并非全部宇宙,它只是真相的一小部分。可观测宇宙是我们今天能看到的一切,恒星星系星云类星体,向各项延伸约460亿光年。这只意味着我们视线的几何中心,不代表宇宙的中心。我们为何有天花板,因为宇宙年龄约138亿年,而且自发光以来,那些光源现在距离我们远大于138亿光年,世界落在约460亿光年。但每个观察者都有自己的可观测球泡,若你在10亿光年外的星系,它的可观测宇宙以它为中心,包含我们看不到的区域。所有观察者都有自己的可观测宇宙,像更大泡沫里的重叠小泡,这正契合宇宙学原理。可观测宇宙不是存在的边界,地平线之外,可能繁盛着星系暗物质与奇异现象,他们的光来不及抵达我们。更糟的
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66665天前
这并非耸人听闻的科幻,而是基于无限空间和物质有限可能排列方式前提下的逻辑推论。这种宇宙级的无限重复是让你的存在变得更有意义,还是恰恰相反,让你的独特性显得苍白无力。你是那个独一无二的你,还是仅仅是宇宙在永恒随机组合中偶然产生并无限重复的一个模式实例。 退一步来讲,即使我们的宇宙在空间上是有限的,它在时间上也可能是无限的,要么永无止境的向未来延伸,要么会经历着无限次的宇宙重生循环。更进一步,如果量子力学的多世界诠释是正确的,那么实在于每一次微观的量子事件中,都会像树枝一样无限的分叉,创造出一个包含了所有可能性的无限庞大的多重宇宙。 无限之上再加无限再加无限,我们这些拥有有限认知能力的头脑,在试图把握这样令人眩晕的无限套娃式的概念时,几乎是束手无策的。无限这个概念本身,它究竟是帮助我们触及和理解宇宙现实最深层本质的一把钥匙,还是仅仅一个在我们的物理学理论和数学工具达到其适用极限时便会失效的人为构造出来的数学抽象。 此刻你可能会问,这一切所有这些关于宇宙的宏大讨论,跟我一个普通人的日常生活又有什么具体的关系?请这样想一想,构成你身体的每一个原子,无一例外都是在跨越了数十亿年漫长宇宙时间的进程中,在那些早已逝去的恒星炽热的核心中锻造出来的。 你血液中的铁,你骨骼中的钙,都曾是宇宙深处星辰的一部分。从这个最根本的层面上说,你并非与这个浩瀚的宇宙相分离的孤立个体,你就是宇宙固有不可分割的组成部分。宇宙正是通过像你这样的有意识的生命个体来观察、理解和体验它自身的存在。
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