Question

怎样理解宇宙是有限的但无界的？

Answer 1

严格地说，宇宙有限无界没有证据！都是根据一些前沿理论推测出来的。现在的研究有一个问题，那就是将人类对宇宙的认识所形成的理论[也可能是因某种巧合而解释了一些现象而错误认为这理论就是无比正确的]作为基石进行更深层次的研究，这种做法是很危险的，只能引领我们误入歧途。

如果光子有智慧的话，它会比我们更了解宇宙的秘密，因为它能在微观世界里游刃有余，而我们人类却不能，只能像瞎子游太空一样感到无奈。 但就“宇宙”这一概念而言，其字面意义已经表明它是一个无所不包的时空体系，既然无所不包，那自然应该是无边无界了，所有的存在都属于宇宙，也就是说，根本就不应该存在“宇宙之外”这一说法，但这只是纯理性思维的逻辑结果，就像我们研究坐标系的情形一样，坐标轴的尽头在何处？数的尽头在何处？ 

对比之下，现代流行的“宇宙膨胀”理论，似乎“宇宙”概念已经转变了，其含义已经不再是无所不包的时空体系，因为要膨胀，自然就需要提供给它膨胀的多余空间[严格地讲应是时空]，这样自然就会存在“宇宙之外”的部分了，否则无法膨胀下去。

Answer 2

首先你要了解相对论对引力的描述，所有物体并不是被引力吸引而改变运动方向，而是引力场弯曲了时空，物体在多维时空内仍然是按照直线运动，但是在3维世界的我们看起来路径却是弯曲的，好比飞机在多山的地形的上空沿直线飞行，地面的影子却是起伏不定的。
霍金给出了3种假设，第一，膨胀的速度不足以克服引力，就好比石头扔起来又掉回到地上。宇宙最终还会塌缩成一个点。这种情况空间是封闭的。因为只有时空被压缩成一个封闭的环，物体才有可能在运动的时候回到原点。这样宇宙就是有限而无界的。因为膨胀到一定大小的时候就会重新塌缩，但是时空却被引力压缩成封闭的永远走不到边界。就像人在地球上走永远走不到边界一样。第二，膨胀的速度非常大，引力可以使其减速但不足以使膨胀停止。这样的时空是马鞍状的。是开放的，就是说是无限无界的。第三种情况是引力刚好能使宇宙匀速膨胀，这样时空就是一个平面是是平滑的也是开放的，也是无限无界的。
然而霍金却并没有下结论，说那种假设是对的。而是说，现在的证据暗示，宇宙可能会无限地膨胀。
不知道LZ明白没，有的东西真不知道怎么表达，有什么不懂可以追问，我们共同探讨。