宇宙之外有什么？什么是宇宙的边缘？相信不少人都有这样的疑问。

然而实际上，人类从一开始就一直在问这个问题：什么是超出已知极限的？我们宇宙的边缘是什么？这个问题的最终版本是：宇宙边界之外是什么？

今天，我就来站在目前已有科学家的论述之上，来和大家聊一聊，宇宙之外究竟可能会有什么。

什么是宇宙？

首先，我们必须要先弄清楚一个最基础的问题：什么是宇宙？

如果你把它理解为所有空间和时间，那么宇宙之外就没有任何东西了。即使你想象宇宙是有限的大小，并且你想象那个体积之外的东西，那么外面的任何东西也必须包含在宇宙中。

如果宇宙的大小是无限的，那么你真的不需要担心这个难题。宇宙，就其本身而言，是无限大的，没有边际，所以根本谈不上外面。

当然，我们可观察到的宇宙区域有一个外部，宇宙只有这么老，光的传播速度也只有这么快。所以，在宇宙的历史上，我们并没有收到来自每一个星系的光，目前可观测宇宙的宽度约为900亿光年。大概，在那个边界之外，还有一堆其他恒星和星系。

宇宙是不是无限大的？

宇宙学家不确定宇宙是无限大还是极大，为了测量宇宙，天文学家转而观察它的曲率。宇宙大尺度上的几何曲线告诉我们它的整体形状。如果宇宙在几何上是完全平坦的，那么它可以是无限的。如果它是弯曲的，比如地球表面，那么它的体积是有限的。

目前对宇宙曲率的观察和测量表明它几乎是完全平坦的，你可能认为这意味着宇宙是无限的，但这不是那么简单，即使在平坦宇宙的情况下，宇宙也不必无限大。以圆柱体的表面为例，它在几何上是平坦的，因为在表面上绘制的平行线保持平行，但它的尺寸是有限的，宇宙也可能是这样：它可以是完全平坦的，但又是封闭的。

即使宇宙是有限的，也并不一定意味着有边缘或外部。可能是我们的三维宇宙嵌入了一些更大的多维结构中。

宇宙之外是什么？

当您想象宇宙时，您可能会想到一个充满恒星、星系和各种有趣的天体的巨大球体。

但宇宙并不需要那种外部视角来存在。宇宙就是这样。在不需要该宇宙外部的情况下定义三维宇宙在数学上是完全自洽的。当你把宇宙想象成一个漂浮在空无一物中间的球时，你就是在给自己开一个数学自嗨游戏而已。

事实上，问“宇宙之外是什么？” 就像问“紫色发出什么声音？” 这是一个无意义的问题，因为你试图将两个不相关的概念结合起来。

很可能我们的宇宙确实有一个“外部”，但情况并非如此，数学中没有任何东西可以描述外部的宇宙。

如果这一切听起来很复杂和令人困惑，请不要担心，发展高级数学的全部意义在于拥有使我们能够处理超出我们想象的概念的工具。这就是现代宇宙学的力量之一：它使我们能够研究难以想象的事物。

宇宙究竟有边缘吗？

1915 年在柏林，在第一次世界大战最激烈的时候，阿尔伯特·爱因斯坦提出了革命性的引力理论，取代了牛顿的理论，并在 1916 年将其应用于他所知道的最大引力来源：宇宙。

爱因斯坦的理论表明，宇宙不可能静止而必须运动：要么膨胀要么收缩。

而宇宙的膨胀始于 138.2 亿年前的大爆炸，并在今天由于暗能量而继续加速。

从本质上讲，这就是我们所说的宇宙膨胀的意思：星系之间的距离正在增加。

当然，其他人会说宇宙确实有一个有效的边缘，因为它诞生于 138.2 亿年前的大爆炸时期。因此，我们只能看到那些光到达我们所用时间少于 138.2 亿年（约 2 万亿年）的星系。

这些星系存在于以地球为中心的空间球体中，我们称之为“可观测宇宙”。它实际上大约有 920 亿光年，因为宇宙在其存在的第一瞬间“膨胀”的速度远远快于光速。

可观测宇宙以“宇宙视界”为界，就像海上的视界一样，正如我们知道地平线上有更多海洋一样，我们知道宇宙地平线之外有更多星系（可能是无限数量），但他们的光还没有来得及到达我们这里。

未来可以观测到宇宙边缘吗？

随着时间的推移，越来越多的空间点有时间让它们的光到达我们这里，因此，我们可观测的宇宙在不断增大。

所以你可能会认为，在永恒的时间之后，整个宇宙将对人类可见。然而事实上是宇宙本身仍在膨胀，所以未来可能也看不到宇宙的真正边缘。

由于宇宙膨胀，所有星系群彼此之间的距离越来越远。许多星系离地球如此之远，以至于宇宙的膨胀导致它们以比光速还快的速度远离地球。由于这些遥远的星系正在以比光速更快的速度远离地球，因此无论我们等待多久，这些星系发出的光永远不会到达我们这里。

因此，这些星系将永远处于我们可观测的宇宙之外。

当我们接近宇宙边缘时，会看到什么？

虽然我们并不知道宇宙在范围上是有限的还是无限的，我们只知道它的物理尺寸一定大于我们能观察到的部分。

但我们可以确定的一件事是，宇宙有一个边缘：不是在空间上，而是在时间上。

因为热大爆炸发生在过去一个已知的、有限的时间——138 亿年前，我们能看到多远有一个“边缘”。

即使在光速下，宇宙速度的极限，我们能看到多远也有一个基本的限制。我们看得越远，我们就能看到越早的时间，这是我们接近宇宙边缘时所能够看到的。