Question

宇宙到底有无边界

Answer 1

先说结论，宇宙是有限，但是没有边际的。

要回答这个问题，我们就要理解到底什么是宇宙。

大多数人认为，宇宙就是一个空间，里面有无数的星系，无数的恒星，无数的行星，但只不过是一个空间。

那么根据这种看法，宇宙是一定有边际的，因为一个空间，不论多大，总有一个限度，有一个可以衡量的极限。

那么问题来了，假设我们找到了宇宙的边际，那边际外面是什么？难道边际的外面就不是宇宙了吗？

图为哈勃望远镜下的宇宙，图中的每一个小亮点都是像银河系一样大的星系。

宇宙的定义

想要知道这个答案，就必须明白宇宙真正的定义，严格的宇宙定义属于哲学范畴，哲学范畴的定义都包含内涵和外延，那么宇宙的定义如下：

内涵：宇宙是“时间无尽永前、空间无界永在、质量无限永有”的存在；

外延：宇宙只有一个，包含所有的物件和事件。

从严格的定义出发，宇宙空间没有界限。根据哲学，宇宙是否有限是一个无法讨论的问题。

然而从我们这个包含无数星体的宇宙空间是有边际的吗？再大的空间是否也有一个边际值呢？

宇宙的起源

宇宙是如何起源的，现在最被学界认可的起源理论是大爆炸理论。在大爆炸之后，宇宙是在不断膨胀，而膨胀的速度还在不断加速，所以按照这个理论，我们永远无法定义一个在不断增加的空间的边界，因为他是不断变化的。

那么，这个问题就没有办法衡量了吗？也不尽然。

从物理学的角度，很多的科学家有不同的假说，其中最有名的是爱因斯坦的有界无边假说，和史蒂芬霍金的无边界条件理论。

爱因斯坦的理论——有界无边

这个假说的意思是：“宇宙是有限的，但是并不存在边界”。

根据爱因斯坦的相对论，宇宙是一个四维空间，在宇宙的任何一点观测宇宙的大尺度结构，所观测得到的结果都是相同的，换言之，宇宙没有空间上的中心。广义相对论已经证明，光线并不一定就是按照直线前进的，时空弯曲会改变光的前进路径，而这种时空的弯曲也许就是宇宙有界无边的罪魁祸首。

爱因斯坦在相对论中，将时间作为特殊轴加在了三维空间上。并指出四维空间是一个弯曲的空间，这便是有界的来头，而无边是指，从宇宙任何一个地方出发不断前进不停下，最终会回到原点。

史蒂芬霍金——无边界条件理论

1981年，史蒂芬霍金在爱因斯坦相对论的基础上提出，无边界条件理论，认为宇宙是一个超球体。

怎么理解呢？以我们的地球为例，我们的地球是有限大的天体，但是地球是一个球体，所以地球是没有边界的，这就很好的解释了宇宙的有限，但是无边因为宇宙是一个超球体。不理解的话可以看下图，就是超球体的样子。不论从哪里出发，只要朝着一个方向前进，总会达到原点。

写在最后

目前学界也有很多的理论，可以帮助我们理解宇宙，包括多维宇宙，平行宇宙，弦理论等。

宇宙是否有边际这个问题，是个很好的问题，也是很难解释的问题，我只能尽力用语言表述清楚，但想要更进一步的理解宇宙的本质，还有很多的东西要学。

赠君以醍醐，莫为世间浊酒醉

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Answer 2

宇宙是指无限时空。战国时期的尸佼（前390－前330）在《尸子》中提出：“四方上下曰宇，往古来今曰宙”。宇宙无边无际、无始无终，但任何天体都有边有际、有始有终。因为光的最大传播距离是138亿光年，所以138亿光年以内为可观测宇宙，138亿光年以外为不可观测宇宙。
【宇宙质能守恒律】宇宙的总质量守恒，总能量守恒。（王静波2020）
一切事物都是质量和能量的表现形式。
质量与能量的关系
1.一切物质都具有质量和能量，能量不能孤立存在，质量是能量的载体。如果物质没有能量就不能运动和变化。
2.物质的存在形式不同，其所承载的能量则不同。例如：把氢气和氧气变成水，就会释放能量，反之吸收能量。
3.物质的质量密度发生变化，其能量密度也会随之发生变化。例如：星云吸收足够能量后凝聚成星球，星球释放足够能量后爆炸成星云。