宇宙真的是無限大嗎？還是由於自身的能力太小而找不到宇宙的盡頭？

哲學終極三問是人類追求科學真理的源動力，其實宇宙同樣有終極三問：宇宙是怎麼誕生的？宇宙有多大？宇宙的未來會發展成怎麼樣？

牛頓的以有限的空間內萬有引力會讓宇宙逐漸收縮到一起的推論，認為宇宙可能是無限大的，這一點非常有意思，儘管這可能不是牛頓想要的結果，但他還是相信了科學的判斷！而奧伯斯則從星光沒有將夜晚照成白晝，則推測出宇宙有並非穩恆態，那麼宇宙必將有一個起始點！

當然兩位偉大的科學家只是根據推測，儘管非常有道理，但仍然缺乏證據，而這一切需要到愛因斯坦的廣義相對論誕生後才能進入實質性的探討階段！1916年廣相引力場公式釋出，1917年就被應用到了宇宙，誕生了廣相宇宙學！

不過比較有意思的是愛因斯坦自己已經發現了宇宙非穩恆態，但他卻被當時流行的穩態宇宙所迷惑，加入了宇宙常數保證宇宙處在靜態下，但他掩耳盜鈴般的舉動不能不能讓其他科學家繼續發現，蘇聯物理學家弗裡德曼和比利時的勒梅特都發現了宇宙模型的場方程，發現在大多數假設條件下，宇宙都是膨脹的，而勒梅特則更進一步提出宇宙誕生於一個“原生原子的假說”！認為宇宙都從這個原生原子膨脹而來！

哈勃的觀測證明了宇宙正在膨脹，伽莫夫和拉爾夫·阿爾菲和羅伯特·赫爾曼則在膨脹論為勒梅特的爆炸論鋪路，前者創立了太初合成理論，後者則論證了大爆炸後的餘暉！1930年代後興起的射電天文，在初期快速發展的同時逐步驗證了太初合成元素的比例。而1965年發現的宇宙微波背景輻射則證明了大爆炸餘暉的存在。

所有的證據都指向了宇宙在過去的某個時刻發生了一場驚天大爆炸，而我們宇宙中的一切都來自於那一場爆炸，甚至包括時間和空間！

哈勃在1929年釋出的膨脹速率大約是500多千米/秒·百萬秒差距，這個誤差有點大，所以關於宇宙膨脹速率的精確測定對於計算宇宙的大小和年齡有很大的關係，此後各種觀測手段，再加上微波背景輻射發現後，Cobe衛星WMAP衛星以及普朗克衛星的測定，哈勃常數精確到了67.15千米/秒·百萬秒差距，當然這仍然存在一定的誤差。

與此對應的宇宙年齡137.87±0.02億年，對應的可觀測宇宙則在930億光年左右，但宇宙真的就這麼大嗎？從ΛCDM模型來看它似乎就是那麼大，因為有幾個引數決定了宇宙的大小，宇宙誕生時間和膨脹速率，兩者一定時，宇宙的大小也就決定了！

但顯然我們就低估了宇宙的真正大小，因為科學家發明了一種巧妙的方式來檢驗宇宙到底是有限大小還是無限大小的，原理很簡單，不同曲率下的三角形內角和是大於小於或者等於180°，對應的空間分別是封閉，彎曲開放或者平坦開放！

但測量結果是無限接近180°，代表的是什麼結果？如果要麼是宇宙是一個大到難以想象的封閉球體，要麼就是一個平坦的無限空間！

這實在讓人有點崩潰，宇宙居然無限大！

1933年美國加州工學院的瑞士天文學家弗裡茨·茲威基研究后髮座星系團時，判斷其內部存在我們看不見的物質，這是自1932年奧爾特提出銀河系應該有更多質量後對暗物質存在表示明確肯定！暗物質僅參與引力與弱相互作用，因此非常難以觀測，但可以透過星系質量分佈於引力透鏡間接繪製出暗物質地圖，2006年錢德拉X射線望遠鏡觀測到星系碰撞，使得暗物質與顯物質分離，從發現了暗物質的直接證據。

暗能量的發現

1998年兩個科學團隊透過研究遙遠星系的Ia型超新星，發現宇宙正在加速原理，而根據對應的宇宙尺度計算，大約在60億年前，宇宙膨脹從減速開始加速！

錢德拉硬X射線望遠鏡對26個不同距離的星系團，拍攝其內部熾熱氣體與暗物質的比例，從而取得估計距離的尺度，證實了宇宙膨脹正在加速這一過程！

暗能量和宇宙的未來

從平坦的宇宙形狀到加速膨脹，宇宙可能走上了一條不歸之路，自60億年前加速膨脹開始，似乎物質之間的引力再也不能束縛住宇宙走向永恆膨脹，未來宇宙的結局只有兩個，一個是熱寂，另一個則是大撕裂，似乎兩個結果都不是大家想要的，其實還有一個最不可能的結果是大坍縮，同樣會毀滅宇宙而從重新開始，而愛因斯坦希望的穩恆態宇宙，則是不存在的。

宇宙的三個結局未來命運

宇宙沒有邊界，它將一直擴張，是不是很矛盾？

宇宙的空間無限大！沒有邊界盡頭！但是宇宙中的星球數量是有限度的、雖然是有限度！但是也是巨量的！分佈在宇宙空間各處！

一個老生常談的問題，宇宙無論是有限，還是無限，人都不可能實際上予以證明，巨大的空間距離，渺小的人類，永遠都抵達不了哪個盡頭(假設有盡頭的話)。如果定要讓人回答宇宙有多大，好一點的方法就是邏輯推理。從我們已知的宇宙部分，去推測它的全部。在宇宙裡，我們所能看見和感知的存在，只有一個，就是物質。在人看來，物質是以有形和無形兩種形式存在的，有形我們把它叫做物，無形不可見時，我們認為是“空"，物質空間就是宇宙的全部。生活經驗告訴我們，沒有人看見過不同於物質空間的其它存在形式，例如，絕對的“無”是個什麼樣子，誰也沒有見過，平常我們說的“無"，是相對於有形的物而言的，不可見的隱形物質空間，被我們叫做“無”或空，而這個“無"和“空"，是有物質的，人活動的空間，就是空氣，空氣和地球一樣，也是物質，就是沒有空氣的外太空，也還有光、射線和粒子等更小的微觀物質存在，肉眼看不見物的空間，並不是“無"，這些空間很大，到處都有肉眼不可見的微觀物質存在，因此，絕對的“無”是什麼樣子，人也是無法體驗的。星球所在的空間，與空氣、粒子所在的空間，都是一樣的物質空間，只是物質個體大小不同，密度不同而已，各種密度的物質相互演化，形成了我們看到的物空結構的宇宙。古人早已思考過宇宙的大小，認為物質宇宙“其小無內，其大無外"，一語道破了宇宙的唯一性和無限性。既然物質空間無處不在，那作宇宙無限性的推測，也是合理的。再也沒有什麼其他形式的存在能與宇宙並列，更沒有什麼東西可以包容宇宙。只有主流科學家大爆炸的宇宙很是奇葩，在大爆炸之前，沒有空間，沒有物質，他們那個始原子(原始火球)，可以存在於連空間都沒有的地方而爆脹，這個始原子向何處爆脹呢？

答：以人類目前掌握的技術水平，還無法探尋真實宇宙的大小；不過艾伯菌相信，宇宙是有限但是沒有邊界的，人類目前的能力太小。

人類現在能直接接觸到的範圍，相對於宇宙來說，實在是微不足道，之前我做過一個計算：把我們可觀測宇宙縮小到地球般大小，那麼地球將縮小成直徑2*10^-13米的球體，這隻比氫原子核大一點點而已。

這是什麼概念？可觀測宇宙如果是地球那麼大，那麼我們人類就是一個微生物的絨毛尖上的一個原子中的原子核上生活著的一隻微不足道的生物，那麼這個生物試圖尋找地球的邊界，想想都覺得可笑。

人類何嘗不是如此，因為光速限制，人類只能看到可觀測宇宙內的範圍，而宇宙的實際範圍，據暴漲理論描述，獲將是可觀測宇宙的10^25倍，這個尺度是難以估量的。

在各種宇宙模型當中，有“無限宇宙”的觀點，也有“有限宇宙”的觀點，現代天文學基本認為，宇宙是有限但是沒有邊界的，這個說法艾伯菌也非常贊同和認可。

宇宙有限好理解，但是說沒有邊界可能有人會有疑問，那就想想我們的地球，是不是一個有限面積，但是卻沒有邊界的平面呢？或許宇宙就是以其他未知的方式，形成了有限無界的模型。

只是人類目前的能力太小，無法探測真實宇宙的大小，要知道四十年前人類發射的旅行者一號，目前為止才飛了0.0022光年（約210億公里），要飛到下一顆恆星附近，還需要7萬年呢！而我們銀河系中，可是有超過2000億顆恆星！

宇宙應該是“有界無邊”的。看看這個克萊因瓶就是有界無邊的。我們就像一隻螞蟻，爬在這樣一個上億公里的大瓶子上。只能看見瓶子上很有限的地方，所謂的“蟲洞”，就是瓶子上的一個通向另一面的裂隙。你說說，相對於螞蟻來說，這個瓶子的邊界和盡頭在哪裡？

這些盡頭，上下左右的概念只是我們在地球上產生的概念，真正置身於漫漫太空中，是沒有上下左右也沒有盡頭的概念的！

如果的確存在更高維，那麼，我們放飛想象力吧，我們的宇宙就好解釋了，存在著小宇宙和大宇宙之分：

小宇宙是指人類現在可觀測到的直徑約920億光年的宇宙範圍，以及外圍更遙遠的三維空間區域，這個宇宙是有限但無邊的，就如地球二維表面，你怎麼走都沒有邊界，但在地球以外看地球表面積是有限的。

大宇宙是指我們所處的三維宇宙以外，還存在著很多很多物理法則不同的宇宙，這些宇宙共同組成大宇宙，小宇宙是更高維度大宇宙中的低維度版本而已，也許如俄羅斯套娃一般，無窮無盡。

所以，的確現在人類的能力太有限，即走不出我們的三維宇宙空間，也無法想像並在大腦中生成更高維的空間影象。我想，我們的宇宙應該是有限的，但大宇宙是無限的…