如今我们已经知道,宇宙诞生于140亿年前,并从那时起持续膨胀。既然它在膨胀,那么理应有一个边界,对吗?

某种意义上确实存在这样的边界。由于信息传播的速度不能超过光速,我们只能看到那些其光线在过去140亿年内已经抵达地球的宇宙区域。

当我们向外眺望时,看到的是一个以自身为中心的球体,也就是可观测宇宙,这里其实藏着一条极其严苛的物理红线。

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140亿光年之内,空间膨胀的速度尚未超过光速,星光可以一路跋涉抵达地球;而在这条红线之外,空间自身的膨胀速度已经超越光速,那些区域发出的光线永久失联,彻底隐藏在黑暗之中。

这就是人类观测范围被永久锁定在140亿光年的根本原因,也是任何望远镜、任何探测器都无法逾越的物理天花板。

不过,情况要稍微复杂一些。由于宇宙一直在膨胀,我们目前能够看到其光线的最遥远天体,此刻实际上距离我们450亿光年之遥。

因此,可观测宇宙是一个半径为450亿光年的球体,其中包含约2000亿个星系,每个星系又拥有数千亿颗恒星。对我们而言,确实存在一个边界:我们不断向过去回溯,直到再也没有过去可供追溯。这个边界更像是一个时间上的边界,从某种意义上说并没有实质意义。

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真实的宇宙必定比我们所能看到的更大。但究竟大多少呢?存在两种可能:宇宙要么非常庞大但有限,要么真正意义上是无限的。

有限的宇宙意味着,如果你想用冰淇淋把它填满,你能做到。所需的冰淇淋数量虽然庞大,但终归是有限的。

这带来了一个奇怪的问题。这样的宇宙应当有一个边界,一堵空间在此终结的宇宙之墙。如果存在边界,那么边界之外理应有某种东西。但根据定义,宇宙就是"所有存在之物",那么怎么可能在"所有存在之物"之外还有东西呢?"一切之外"这个概念本身是否讲得通?

当然,物理学有一个巧妙的解法:宇宙可以没有边界,同时依然能够被有限数量的冰淇淋填满。

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如果宇宙确实是有限的,情况会怎样?想象一颗橘子和一只极小的蚂蚁。

这只蚂蚁只能看到橘子皮的一小块,正如我们只能看到宇宙的一小部分一样。但如果这只蚂蚁开始行走,它最终会绕着整颗橘子走一圈,并回到起点。

因此,橘子的表皮并非无限,但也没有边界。

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宇宙并不像橘子皮那样简单,但它可能非常类似——它并非一个球体,而可能是一个超球体,三维空间在其中自我卷曲。可惜的是,这对人脑而言几乎无法想象。

但要点在于:没有边界,超球体之外也没有外部;从我们这些"人类蚂蚁"的视角看,我们整个三维空间就如同橘子的表皮。若你乘坐一艘足够快的飞船朝任意方向直线前行,理论上你终究会回到出发点,而不会撞上什么"宇宙之墙"。

很多人误以为,可观测宇宙就是宇宙的全部,140亿光年之外一片荒芜,什么都没有。事实恰恰相反。

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假如宇宙不是有限的超球体,而是彻底无限,那么故事会走向另一种更加眩晕的方向。你可能会在旅途中见到形形色色的奇观,新的奇特事物,或许还有前所未见的外星生命和生命形态。

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这怎么可能?因为存在之物皆由有限种类的粒子构成。而有限数量的不同粒子,只能以有限种方式加以组合。

这个数字可能大到让我们的大脑觉得它宛如无限,但它其实并非真正的无限。如果构建事物的选项有限,而空间无限,且各个方向上永远充满着物质,那么依照纯粹的概率,出现重复也就顺理成章。

不过,可能发生的事情,未必真的会发生。

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或许宇宙确实永无止境地延伸下去,但只有那些平淡无奇的事物在无休止地重复。或许真的只有一个你。

但如果物理定律在每一处都相同,那么在极其遥远的地方,气体也可能孕育出恒星和行星,原始的遗传信息也可能从化学反应中涌现,进而演化为细胞和动物,通过极其偶然的路径不断进化。最终,也许会诞生一些和地球人类几乎一模一样的智慧生物。

这样的事情至少发生过一次,因此其概率并非为零。

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即便存在一个与你一模一样、此刻正在阅读相同内容的复制品的概率几乎为零,"几乎为零"在一个无限的宇宙中依然是一个庞大的数字。可惜的是,你们永远不会相遇。

因为"几乎为零"仍然意味着概率极其渺小。当下的地球是如此不可能存在,以至于你必须旅行到极其遥远的地方,才可能找到第二个完全相同的地球:大约要走10的10的29次方倍于可观测宇宙的距离——1后面跟着100千亿亿亿个零。

如此之远,几乎等同于永远也到达不了。

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不过,在一个真正无限的宇宙中,每一种可能的粒子组合都可以合理地存在。是时候打住了。

虽然这些情景在纸面上是可能的,但我们已经进入了科学哲学的领域。目前,这些设想都无法通过实验来验证或证伪。

如果宇宙是无限的,我们永远无从知晓。

这也解释了为什么140亿光年这条红线,会成为人类认知的绝对天花板。超过这条界线的区域,彻底化作宇宙的绝对禁区。

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现实是,对我们而言,宇宙是有限的,并且拥有一个边界。我们能够看到这个边界,一个时间上的边界。

我们能够与之互动的一切都存在于可观测宇宙之内,而且极有可能,这一状况将永远持续下去。即便这个有限的宇宙对你而言显得渺小,它也足够广阔,能容纳我们和我们的后代所能构想的一切梦想。

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归根结底,这条140亿光年的边界,是光速与时间共同设下的一道天然幕布,它不阻挡星辰的存在,只阻挡它们向我们显形。

宇宙没有把答案全部摊开给我们看,它只留下一个够用的舞台——大到装得下所有好奇心,小到让每一次抬头,都仍值得被认真对待。