如何理解宇宙"有限而无界"的烧脑头疼问题
宇宙是什么？
西汉刘安在《淮南子》中说：“往古来今谓之宙，四方上下谓之宇。”他认为宇宙是时间和空间的总和。现在很多人都还在持这种观点。
宇宙究竟是有限的还是无限的？
汉代学者张衡认为：“宇之表无极，宙之端无穷。”宇宙在时间上无限，过去没有开始，未来没有终端；宇宙在空间上无限，无穷无尽，没有中心，没有边界。宇宙无限的观念在人类的大脑中根深蒂固。爱因斯坦也认为宇宙是“静态、无限、无界”的。
1929年，哈勃发现了“星系红移”现象。哈勃观测到星系与星系之间正在加速分离。
20世纪中叶，G.伽莫夫根据“星系红移”现象，提出了“热大爆炸宇宙”假说。
1965年，美国科学家阿诺·彭齐阿斯和罗伯特·威尔逊发现了宇宙“微波背景辐射”，证实了伽莫夫的预言。
大爆炸理论认为：宇宙不论多么巨大，作为一个有限的物质体系 ，也有其产生、发展和灭亡的 历史 。
暴涨模型认为宇宙中的物质与能量形式不是永恒的，把“无”作为一种未知的物质和能量形式，这跟中国道家的观点高度契合。老子在《道德经》开篇第一章就说：“无，名天地之始 ； 有，名万物之母 。”暴涨模型允许宇宙的物质和能量从无中产生。“无”并非是绝对的虚无，真空能恰恰是一种特殊的物质和能量形式。从现代物理学的观点看，真空也可视为物质。
今天重点讨论的重点不是宇宙如何大爆炸的问题，而是如何理解宇宙“有限而无界”的问题。
按照现代宇宙学的观点，宇宙是“有限而无界”的存在。
按照正常的逻辑，“有限”就意味着“有界”。
“有限”可以依据暴涨模型来理解，但又“无界”又怎样理解呢？
理解宇宙“无界”，需要量子力学。
在量子力学里，不确定性原理表明：一个量子系统的量子态，可以是几种不同量子态中的任意一种。只有通过观察，才能确定它具体是哪一种量子态。
科学家通过单个电子的双缝干涉实验发现：在不做观察的时候，两条狭缝上都留下了这个电子干涉过的条纹；一旦用专门的仪器观察这个电子的行踪，干涉条纹便消失。不观察，电子具有波动性，因此能弥散开来，留下条纹；观察，就有一个光子撞击了这个电子，这个电子便具有了确定的位置，呈现出粒子性，只能直线传播而无法出现双缝干涉。不观察，电子没有确定的位置，处于各种位置的叠加状态；观察，则电子退出叠加状态。
在量子力学里面，观察者与被观察者之间的界限是模糊的，观察者因为“观察”而成为被观察者的一部分。你无法置身事外。在量子科学的实验过程中，观察者使用的观察工具(如光子、电子或者质子等)，必然会对被观察对象产生强烈量子的扰动。不确定性原理，是微观世界的基本属性，而不是观察技术的问题。在微观量子世界，观察者与被观察者是一体的，主观与客观之间的界限是模糊的。
不确定性原理，是理解宇宙“有限而无界”的关键。
实质上，宇宙的“无界”，是指宇宙的边界无法被观察。宇宙的边界无法被观察，本质上不是飞行技术和飞行能力的问题，而是时空的本质问题。人类要探测宇宙的边界，要么就是光子，要么就是乘坐宇宙飞船。
无论是光子还是宇宙飞船，都是物质，物质出现，虚空的有无叠加态必然就会被打破。量子物理学的虚空，实质上是一种有和无的叠加态。虚空中充满了涨落，虚粒子瞬间产生又瞬间消失。实粒子，即物质的产生，实际上就是对虚空的一种“观测”，打破了虚空有无的叠加态——物质产生，时空即产生。
也就是说：你探测到的地方，都有时空的存在；你的探测必然会产生新的时空，而这新产生的时空又属于宇宙的一部分。这就是宇宙边界无法被探测的本质所在。
有一个诞生的点，因此宇宙是有限的；边界无法被观测，因此宇宙是无界的。
