宇宙真的存在“边界”吗？把可观测宇宙逐渐放大，会看见什么？

人类在日常生活中接触到的大部分东西，都有着明显的“边界”，我们也喜欢将感情上的边界称为无法跨越的鸿沟。

这大抵是因为我们眼中的世界还是太小了，才会下意识地认为所有东西都要有边界，万事万物也一定要有始有终。殊不知其实是维度限制了我们的想法，真正的宇宙是人类难以想象出来的。

宇宙的年表

那么，宇宙到底是“无限大”的，还是有边界存在呢？好像根据科学家的探测，已经得出了宇宙现在的年龄，也找到了其“边界”所在，这是否可以证明宇宙虽然特别的广阔，但仍然是存在边界的呢？

宇宙的边界是否存在

许多人可能表示，曾经听说过宇宙边界的相关消息，并且连地球与那里的距离都已经被精确地计算出来了。因此，宇宙应该是存在边界的。可事实并非如此，大家心里的那个宇宙边界，实际上指的是“可观测宇宙”。

可观测宇宙的模拟全图

可观测宇宙又可以称作哈勃体积，顾名思义，就是人类能够观察到的宇宙最大范围，它是以观测者为中心的。那么，我们是如何得出宇宙的年龄以及抵达宇宙边界需要走多远的距离呢？

宇宙的边界在哪？

答案是“光”，没错“光”正是充当送信的使者。按照宇宙大爆炸理论来说，宇宙诞生于爆炸之中，而爆炸产生的光会从“爆点”开始向四周辐射传播。这一辐射也被称为背景辐射，是大爆炸之后残存的电磁波，属于热辐射，人类正是凭借着这场爆炸的余晖，才得出了宇宙的年龄，找到了可观测宇宙的边界。

宇宙是由一个极紧密、极炽热的奇点膨胀到现在的状态。

但是，以上所说的宇宙边界虽然确实存在，却是属于“可观测宇宙”的，而在可观测宇宙之外又藏着什么，人类至今都无从得知。想必哈勃红移对于大家而言，肯定是非常熟悉了，这一理论证实了如今的宇宙依旧处在“膨胀之中”。许多天体在膨胀的影响之下，正在不断地远离我们，消失在可观测宇宙的范围之内，进入了深不见底的黑暗之中。

哈勃红移

也正是因为这一发现，使得科学家认定宇宙实际上并不存在边界。他们表示宇宙应该是没有边缘的，就像是“球体”，如果不将它切开，你永远都找不到边界所在。宇宙也是如此，不过它的形状并不是单纯的球体，而是更加的复杂，不少设想图都将宇宙的全貌画得像一个“扩音喇叭”，看起来非常奇怪。

宇宙全貌

其实不是它的形状奇怪，是因为宇宙的空间维度应该非常高，我们用三维的视角去理解高维的图肯定觉得怪异。宇宙的结构应该是异常复杂的，不过却也“乱中有序”，但不管是哪一种，我们都无法看到，只能凭借想象去描述。

杜克大学的物理教授迈克尔·特罗克塞解释道：

我们认为宇宙是无限的，这是指它不具有任何边缘。如果宇宙是“平坦状”的（纸张），或者“开放曲面状”的（马鞍）。正如我们以高百分比精度所测量的那样，那么它就是无穷大的。

可见，宇宙是不存在所谓边界的，因为人类现在看到的尽头可能根本算不上是尽头。科学是严谨的，不可能因为可观测宇宙的界限之外是黑暗，就直接断定那里就是宇宙的边界所在，或者说是宇宙的尽头。

浩瀚无垠的宇宙

可观测宇宙的直径为930亿光年，人类目光所及最远的地方目前就在这里。既然无法窥见黑暗背后隐藏着什么，不如就把现在看到的可观测宇宙进行放大观察，当放大再放大之后我们又会看到怎样的景象呢？

将可观测宇宙逐渐放大

那么，接下来大家就和我一起来看看，放大之后的宇宙是什么样的。首先，就从10亿光年的位置开始，这已经是我们利用设备能够捕捉到的较为清晰的影像了。

在10亿光年下观测到的宇宙

从这张图片可以看出，大部分位置的“星点”都分布得比较稀疏。只有个别部位比较密集，单从这一点就能看出宇宙的范围到底有多大，即使拥有着这么多星系，仍然显得有些“空荡荡”。

在1亿光年下观测的宇宙

这时，再将距离拉近至1亿光年，上图的中心位置那一团密集的“星团”就愈加明显了，而太阳系和地球就在这一片密集的小点之中，具体位置就无从得知了。不过，再放大一些，放大至1000万光年时，图片当中的“星点”变得明显了一些，看起来更亮也更大了。

1000万光年：依然看起来像星星

可是，这时的它们依旧不是某颗“天体”，大部分仍旧是星系。锁定中心的某个星系，再继续放大，将距离缩短至1亿光年，终于能够看到比较明显的“星系形状”了。

1亿光年

不过相较于我们看到的放大版星盘图，这个星盘看起来实在是太迷你了，只能从形状依稀辨别出确实是我们的“棒旋星系”。

“棒旋星系”

把这个迷你版的星盘图再次放大到100000光年，就能非常明显地看出它是银河系了，中心的银盘和四周的旋臂都非常清晰。看上去就像是我们在地球海洋当中看到的巨大漩涡一样，不过这个“旋涡”的大小明显是人类难以想象的。

银河系结构

这时锁定其中的某一点，再次放大，把距离缩短到10000光年。这时图片中的星点会变得异常的密集，虽然仍有部分有些稀疏，但是会明显感到数量变多了，导致图片看起来都更亮了。

星点会变得异常的密集

如果我们再将镜头拉近，放大至1000光年，就会得到一张“星点”分布更加密集的图片，在这张图中的“星星”们似乎都挤在了一起，显得难舍难分。实际上，这时我们看到的依旧不是某颗“星星”，仍旧是星系，这些星系正是银河系当中的原住民，太阳系就是万千之一。

太阳系就是万千之一。

这样的放大倍数对于宇宙而言还是“太弱”了，所以接下来我们就将倍数增加。直接放大至一万亿公里，这时图中会出现一个明显的亮点，它正是我们的太阳。虽然还是很小，但是总归是看到太阳了，接下来就要朝着太阳系不断逼近了。

太阳系的结构就在眼前

当放大至1000亿公里，太阳系的基本结构已经展现在我们眼前了，尽管依旧是缩小版，但是太阳附近的“光圈”已经十分的明显了。放大至1亿公里，科学家就已经能够锁定地球所在的大致区域了。待到缩短至10万公里，地球终于出现在了我们的眼前，虽然这时的它看起来很像是一颗“玻璃弹珠”。

像一颗玻璃弹珠

在这样的不断放大之下，我们看到的图像将会发生较大的变化，这是因为已经来到了地球的内部。

最终图像将会从地球的山川河流变成人类的肌肤，甚至变成显微镜之下才能看见的细胞。

显微镜下的皮肤

直至最终，细思极恐的事情出现了，显微镜之下显示的图片又好像回到了“最初的起点”，因为它看起来和我们在10亿光年处看到的图片十分类似。

宇宙的“广袤”图景，在这时竟然与生物身体中的某个“粒子”的模样展现出了惊人的相似性。这种相似性当然也被科学家们注意到了，他们归纳总结之后将其用分形理论作出了解释。

“宇宙的山川河流”

神奇的分形理论

分形理论是由数学家本华·曼德博提出的，其基础是分形几何学。可以说，这一理论跳脱出了思维的限制， 将客观事物从更加真实的角度进行分析，当深入研究之后人们就发现，那些看起来复杂且毫无联系的事物，实际上都有着“相似性”。

就和被我们放大后的宇宙与人体细胞的形态相似一样，明明尺度有着“天壤之别”，却在形貌上展现出了自相似性。

分形几何学

为此在分形理论诞生不久之后，就被许多的科学家运用在了研究宇宙大尺度分布之中。他们试图在错综复杂的分布当中，找到一定的规律。

科学家表示宇宙大尺度分形分布的揭示, 表明星系分布并非杂乱无章的,而是有某种有序性存在,这种有序性表现出某种局域 (或整体)的自相似或自仿射特征。

而在持续的研究之后，大家意识到，不仅宇宙当地星系分布有着自相似性，地球上的许多事物甚至也表现出了与宇宙星系的自相似性。这就是为什么我们在用显微镜看到了那张粒子的结构分布图时，发现它与最初给宇宙拍摄的那张照片很像的原因，在分形理论当中，它们是有着某个“共同系统”的。

分形理论

换句话说，即便演化的过程中其外形发生了很大的变化，但是这种变化看似无序实则有序，是“万变不离其宗”的。当我们综合整体进行研究时，就会发现这一神奇的特点。

在曼德博心里，自相似性是一种易于理解的性质，它出现于文化的各个角落一个立于两面镜子之间的无穷反射或在一部动画片中，大鱼吃小鱼， 小鱼再吃更小的鱼的情景。

上文中我们在探讨宇宙是否有边界时，就已经明确说明宇宙是不存在所谓的边界的，它极有可能是“大圆套小圆”的多元宇宙。简单来说，就是有无数相似的“宇宙气泡”挤在一起，它们之间可能还出现了交织的情况。

多元宇宙

再者，根据分形理论的看法，人类发现复杂的事物之间竟然都有着潜在的联系。这种跨越“很大尺度”，明明毫不相关却那么相似的情况不由得让人细思极恐。因为这就好像是在同一套“系统”之下运行的程序一样，不论程序“变化”出多少的花样，都不可能脱离系统的限制。

这样来看，宇宙就像是在一个设定好的程序之下运行的，从诞生到形成星系。从太阳系稳定，到人类出现，这些看起来毫无干系的事情，当使用分形理论分析时，就会展现出自相似性。不仅如此，自然界当中也存在着诸多的分形，比如说海岸线、闪电、云彩等等。

闪电

既然宇宙万物本质都如此相像，很难不让人起疑心认为宇宙是“有人创造”的。倘若宇宙是一台计算机，有着自己运行的基本准则，那各个星系或者出现的所有文明，就都需要遵从这一准则。这大概就是为什么所有“聪明”的物理学家，终其一生都在找寻宇宙的“基本规律”。

绚丽多姿的宇宙

像爱因斯坦，他在晚年时期致力于找到宇宙的大一统规律，或许我们可以将它称之为“道”。这就很符合老子的说法了，道生万物，万物皆有道，倘若发现了道，那么再复杂的问题都会迎刃而解。