放大镜靠近物体放大还是缩小(宇宙真的存在边界吗？将宇宙放大再放大后，又会发现什么？)

Posted 2023-05-27

篇首语：如烟往事俱忘却，心底无私天地宽。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了放大镜靠近物体放大还是缩小(宇宙真的存在边界吗？将宇宙放大再放大后，又会发现什么？)相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

放大镜靠近物体放大还是缩小(宇宙真的存在边界吗？将宇宙放大再放大后，又会发现什么？)

人类与其他动物最不同的一点就在于，我们非常热衷于思考，且这种思考往往是天马行空的。

古时候人们会思考天空和土地，想象它们的形状和范围，因此也有了“天圆地方”的说法。在解开了所处地球的谜题之后，人类又将目光投向了宇宙，这次的目标不再是“天边”，而是“宇宙之边”。

人类喜欢思考

那么，宇宙真的存在边界吗？人类可以抵达这一边界吗？当我们将宇宙放大再放大之后，细思极恐的事情就出现了。

宇宙到底有没有边界？

当看到这一问题的时候，许多人应该都会瞬间想到宇宙是有限的，并且半径约为460亿光年。这一数值确实没什么问题，但它所指的是可观测宇宙。

在经历了无数次“打脸”之后，人类已经明白了，我们目光所及的地方并不一定是尽头，同理在可观测宇宙之外，依旧有着广阔的宇宙空间。

道格拉斯·亚当斯在《银河系旅行指南》中这样描述：“空间巨大、超大、无比大，大得令人难以置信。我的意思是说，你可能认为道路漫长，最终在化学家那里落脚，但这只是沧海之一粟。”

宇宙很大

因此，咱们并不能将可观测宇宙的边缘就视作为宇宙的边界。那么，科学家在这么多年的观测中，有没有找到宇宙的边界呢？

很遗憾，咱们并没有办法确定宇宙的边界。就连将人类眼中飞行最快的光当成使者，也只能看它到达一个有限的边界。

毕竟宇宙正在膨胀的情况大家都了解，而宇宙膨胀的速度恰好是大于光速的。所以哪怕边界真的存在，我们也追赶不上。

宇宙不断膨胀

并且按照科学家的观点，宇宙应该是不存在特定的边界的。它要么是朝着四周无限延展的，要么是自我包围的。

从人们现在设置的几种宇宙几何来看，当宇宙以球体的形式存在时，那它就是封闭有限的，如果是像马鞍状的，那么它就是无限的。

如今不少科学家都认为后面的那种描述才符合宇宙的形状，在他们看来，宇宙是一个时间与空间的聚合体，这意味着它时刻都在扩张和消亡。而在这一个动态的过程中，想找到边界是不可能的，或者说它本身就没有边界。

几种宇宙几何

霍金和詹姆·哈特尔在1983年的时候也提出了无边界宇宙模型，这个模型恰好就从宇宙大爆炸模型当中将奇点移除了。

众所周知，奇点虽然不是空间的边界，却总被人们当成时间的边界。所以他们将宇宙诞生的零时间，当成了地球的北极。

资料显示无边界宇宙认为宇宙的历史可以参照地球表面来描述。纬度与北极的距离代表虚时间，与北极等距离的圆周长度代表宇宙的空间尺度，从北极一直往南走时离北极等距离的纬度圈变大，就是宇宙随虚时间的膨胀。

无边界宇宙模型

霍金甚至曾直接表示“宇宙的边界条件就是它没有边界”，这句话乍一听是矛盾的，但是当你套入无边界宇宙模型当中理解时，却发现也有一定的道理。

霍金

不过，虽然没有办法看得更远，但是我们可以将目光所及的地方放大，看看这其中有什么相似之处。身处浩瀚宇宙的各种组织，到底有没有关联。

当我们用放大镜观察可观测宇宙

咱们在前文中说了，如果我们用光做使者，那么就能发现可观测宇宙的直径大约是930亿光年。但我们的观察起点，显然也到不了这么远。

比如在距离太阳100多亿光年之外的“昴宿星团深空”，就能向我们展现出宇宙初始的模样，在这里弥漫着不少的均质气体。

昴宿星团

再将图像放大到10亿光年的位置时，就能看到星点稀疏的宇宙了，除了有些部位的星点较为密集以外，图片当中有着大面积的空旷地带。但如果继续放大，你就会发现这些星点其实是庞大的星系。

10亿光年外的宇宙

比如当观察距离缩短到1亿光年的时候，会发现图片当中的星点变得更多了，而此前那个密集的地带也显得愈加拥挤。很难想象，在这片密集的星团当中，就有我们所处的星系。

1亿光年外的宇宙

1亿光年虽然能看到这些，但是依旧不够明显。所以就让我们用放大镜再放大一些，到1000万光年的位置。从这张图片看起来，星点的数量似乎有所减少，但是个头更大，也更亮了，和咱们夜晚看到的星星差不多。

1000万光年外的宇宙

此时我们再将观察范围进一步缩小，放大到1000光年左右，就会发现本来空旷的宇宙，似乎一下就变得“热闹”了。诸多的星星挤在这一片区域当中，而其中有一个就是我们所处的太阳系。

1000光年的位置星点越来越密集

为了能够看到太阳系的全貌，我们需要将图片再放大到一万亿公里的位置，这时就能看到太阳系的结构了，而在这周围依旧簇拥着无数的星点。

接着放大，我们就能看到宇宙视角下的地球是多么渺小，顺便再感叹一下，与地球相比更是如同一粒沙子的人类，在这种视野下根本就看不见的现状。

1万亿公里已经可以看到太阳系结构了

当目标聚焦在地球之后，继续放大就会看到地表的各种地貌，不论是山川还是海洋。再继续放大后你会看到人头攒动的街头，这些密密麻麻的人就像是簇拥在宇宙当中的星点一样。

俯瞰视角下的山川河流

而最让人细思极恐的是，在这种无限放大的情况下，我们迟早会锁定某一个人，进而观察他体内的情况。

不论是血管、细胞还是更微观的层面，当观察进行到这一步的时候，你就会发现此时的图片和刚开始的图片十分相似。比如人体内复杂交错的毛细血管和你放大前看到的山川水系分布图一样，而人体内聚集的细胞，又像是宇宙中的星团。

人体内的细胞与宇宙星团有相似性

因此，当我们将可观测宇宙无限放大后，就会发现原来广袤的宇宙和渺小的人类之间，竟然存在着一定的相似性。这是否就说明，我们从本质上来说是来自于同一套系统呢？

当然，也有科学家不认可宇宙没有边界的说法，所以他们试图进行假设，构想出可观测宇宙边界之外的宇宙模样。那么，假如宇宙真的有边界，宇宙之外又会是什么呢？

假如宇宙有边界

宇宙边界之外会是什么？

在不少科学家看来，按照宇宙大爆炸的猜想，我们所处的这个宇宙绝对不是唯一的存在。

这其实有点类似于多年以前人们对银河系的猜想，当大家第一次认识到银河系的时候，误认为太阳处在银河系的中心位置，而我们是银河系典型又独特的存在。

不过后续的发现显然给我们泼了一盆冷水，因为太阳系不仅不特殊，更是万千星系当中居于外围的一个。同理，按照多宇宙理论来看，我们的宇宙也是类似的存在，它只是万千宇宙泡沫海洋中不起眼的一个。

多宇宙理论

而吹过泡泡的人应该都知道，泡泡和泡泡之间其实是可以交叉存在的。所以我们的宇宙边界之外可能是另一个宇宙，并且它们的边界也与我们的宇宙所关联。

当然，如果两个宇宙泡泡在相遇的过程中不幸破裂了，那么它们依旧会给新宇宙的诞生留下一些能量。

宇宙泡泡相互交叉

此外，这些曾经发生碰撞的地方，可能还会留下所谓的痕迹，此前英国的科学家就在宇宙微波背景辐射图上找到了类似于碰撞后产生的明显“痕迹”。如果未来这些研究得到了有力的证据支持，那么多宇宙理论将会变得更加可信。