為什么說宇宙是有限而無邊

為什么說宇宙是有限而無邊

　　宇宙是由空間、時間、物質和能量，所構成的統一體。宇宙根據大爆炸宇宙模型推算，宇宙年齡大約138.2億年。都說宇宙是有限而無邊，為什么這樣說?

　　以我們日常生活的尺度來看，地球已是龐然大物，但太陽的個頭更是大得驚人，然而，太陽卻只是銀河系大家庭中的普通一員，銀河系里有著千億顆像太陽這樣的恒星，要讓跑得最快的“光”橫穿銀河系，至少也得花上10萬年!銀河系之外還有數不清的像銀河系一樣龐大的天體大家庭——星系。

　　借助天文望遠鏡，我們目前所能觀測到的宇宙大小至少超過100億光年!然而，這只是宇宙的一部分，還很難確定宇宙究竟有多大。但如果我們把宇宙定義成物理上可以理解的時間和空間的總和，它卻并非無限大。但是這樣一個有限的宇宙，我們卻永遠找不到它的盡頭在哪里，雖然有限卻沒有邊際。這就是“宇宙無邊”最基本的涵義。

宇宙

　　宇宙誕生初期，內部物質幾乎是均勻分布的。隨著宇宙的膨脹，物質開始聚集，引力把越來越多的物質聚在一起，它們相互之間形成了空間。物質聚集區域最后就形成了恒星和星系。

　　宇宙范圍

　　在物理學中，運動這個詞不僅僅是說物體位置的變化，也就是不僅僅是指機械運動，在物理學中，“運動”這個詞更準確是說應當表述成“變化”。

　　所以物理學根據不同的變化本質就分成了力學、熱學、光學、電磁學、聲學等等子科目。

　　在我們的宇宙中，不但有機械運動，如衛星、行星、恒星、星系的運動，還有恒星內部產生能量的運動，這種運動叫做熱核聚變反應，還包括星云收縮產生熱的運動，這種運動叫做機械能轉化為內能的運動，還包括恒星死亡后溫度緩慢降低的運動，這種運動叫做冷卻......

　　可以說，我們的宇宙有太多的其它類型的運動了。

　　我們的先輩們曾認為宇宙是范圍并不很大的球狀天體，其中包含著地球以及其他一

　　些形體較小的發光體。直至公元1700 年以前，這種理論在天文學界一直占據主導地位。即使在哥白尼發現地球并非宇宙的中心之后，人們仍持同樣的觀點，只是把“宇宙主宰”這一光環又贈給了太陽而已，而宇宙的基本定義仍未得到根本上的改變。天空仍舊是天上的“球”，里面有許多星星，不過，它包括的主體是太陽，相比之下，地球要遜色得多。

　　開普勒的橢圓型軌道的思想廢除了星體是“透明的球體”這一謬論，但是卻仍然保留了星體是“最外層天體球”這一說法。感謝卡西尼的研究成果，他揭開了太陽系的真實面目，從而證明了太陽系比人們想象的要大得多，而這也只是將人們腦海中宇宙的邊界擴大了而已。

　　直至哈雷于1718 年發現了恒星也是運動著的球體這一事實后，天文學家們才開始重新認真地認識宇宙。當然，即使所有星體都在移動，宇宙仍有可能是有限的，而所有的星體也都有可能在進行著極其緩慢的移動。但是為什么有的星體的運動速度之快足以被人們觀察到，而正是這些星體才能發出比較明亮的光線呢?

　　關于這一問題，存在這樣一種可能，即某個星體由于具有較大的形體，從而能放射出比較明亮的光線，同時由于其體積較大，造成宇宙對它的束縛產生了困難，從而導致了它的移動。當然，這只是一種特定的假設，但這種全新的設想對于解開有關謎團是具有創造性意義的——即使其很難在實驗室條件下得到驗證，或根本無法解決任何問題。

　　另一方面，有些星球與地球間的距離有可能相對來說比較近，因此看上去就可能顯得比較亮一些。再者，如果所有星球移動的速度是相同的，那么距地球越近，往往就顯得運動得更快一些。這一點與實驗室條件下的實驗結果是相符的。這一現象是以解釋運動越快的星體其亮度越高的原因。那相對比較昏暗的星球其實也處于運動狀態，但由于它與地球間距離實在太遙遠了，因此即使經過幾個世紀的觀測也無法察覺到它的位置的變化，但這一變化卻有可能在數千年的過程中被觀測到，這的確需要人們一代一代不懈的努力。

　　如果各個星體與太陽系間的距離各不相同，那么宇宙就應該是無限的，而眾多的星球則會像蜂群一樣遍布于宇宙的各個角落。直至1718 年，人們才意識到這一點而摒棄了宇宙有限論，從此，一幅廣闊無垠而壯麗非常的宇宙畫卷終于展現在人們的眼前。