宇宙是无限的吗？如果有尽头，它会在哪里？

▲ 银河系的中心部分。如果我们离开银河系，宇宙会是什么样子？

“宇宙的尽头”问题一直是一个有趣的话题，可以激发我们的求知欲。这是美国里士满大学Jack Singal教授在太空网站Space.com 1号发表的经过处理的专栏。

天空就在我们头顶。科学家称之为大气。它延伸到地球上空约32公里的高度。在我们周围漂浮在大气中的是分子的混合物。每次我们呼吸时，数十亿的空气微粒都会被我们的身体吸收。

在大气层之上，外层空间伸展开来。之所以称为空间，是因为大气中的分子极其稀少，分子间有许多空隙。

你有没有想过如果你去太空旅行并继续进入太空会发生什么？你能找到什么？

像我这样的科学家可以解释你将看到的许多事物，即使他们从未进入太空。但有些事情我们还不知道。例如，外层空间是否永远存在等问题。

行星、恒星、星系

▲ 我们在太空旅行时将看到的第一批行星。（来源：Jenny Mottar/NASA）

踏上太空旅行，我们可以先认清几个熟悉的地方。太阳系的行星就是这样。地球是围绕太阳运行的一组行星的一部分。环绕天体的星团还包含小行星和彗星的混合物。

很少有人会知道我们的太阳实际上只是一颗普通的恒星，因为它离我们如此之近，所以它看起来比其他恒星更大更亮。距离太阳最近的恒星是比邻星，距离为 4.2 光年。

这意味着一个光子或一粒光从太阳到达地球大约需要 8 分钟，但到达比邻星需要 4.2 年。这几乎是地球和太阳之间距离的 300,000 倍，按公制计算约为 40 万亿公里。

人类有史以来的最高速度是 23 公里/秒，由 NASA 探索冥王星的新视野号航天器记录。考虑到子弹的速度大约是每秒 1 公里，你可以感受到新视野号飞得有多快。

即使是首尔和釜山之间 450 公里的距离，新视野号也可以在 20 秒内跑完。因此，即使是这个新视野号也需要超过 50,000 年的时间才能到达比邻星。一个往返是100,000年。仅仅到达最近的恒星就需要如此大量的时间。

仅在我们的银河系中，就有大约 4000 亿颗这样的恒星。如果将星星比作房屋，银河系就像一座满是房屋的城市。如果我们离开银河系足够远，环顾银河系，我们会看到 4000 亿颗恒星都纠缠在一起。

天文学家最近发现，大多数恒星都有自己运行的行星。其中一些系外行星可能有类似地球的环境，因此推测外星生命可能适合居住。

也没有法律禁止像人类这样的智能生物的存在。正如卡尔萨根所说，如果只有我们人类存在于这个浩瀚的宇宙中，那将是对空间的巨大浪费。

为了通过航天器到达其他星系，我们必须进入数百万光年的太空。大部分空间几乎是完全空的真空，只有不可见和未知的分子和粒子，科学家称之为“暗物质”。

天文学家使用大型望远镜观察数百万个星系，它们在太空中向各个方向前进。

如果我们能在数百万年内看到足够长的时间，我们就可以看到所有星系之间的新空间逐渐增加。如果你在气球上放了很多点，然后把它吹大，你可以看到气球上所有点之间的间隙都变宽了。

为了想象宇宙正在膨胀，想象这个气球。星系与星系之间的差距会逐渐拉大，最终我们将不再在我们的视野中看到任何星系。

宇宙有尽头吗？

太空中的星系。据估计，大约有 2 万亿（来源：NASA/ESA/STScI/J. Lotz/M. Mountain/A. Koekemoer）。

如果你想一直加速你的飞船，你能永远飞走，把宇宙中所有的星系都抛在身后吗？还是会在各个方向继续出现无限数量的星系？如果不是，那么一切最终都会结束吗？如果它结束了，它将如何以及以什么结束？

这些都是科学家们尚未得到明确答案的问题。总而言之，许多人认为他们将永远穿越各个方向的星系。在这种情况下，宇宙是无限的，没有尽头或边界。然而，一些科学声称宇宙有尽头。《纽约时报》还报道说，提出这一反对意见的科学家说：“声称宇宙在某处有尽头的科学家有责任告诉我们宇宙之外是什么。”

一些科学家认为，航天器最终会回到它停下来的地方。这是因为，根据爱因斯坦的广义相对论，宇宙中的物质使空间弯曲，所以从整体上看，宇宙是一个完全弯曲的封闭系统，没有内外结构。

如果一只蚂蚁在二维球体地球表面爬行，它不可能永远到达终点，总有一天会回到起点。这意味着三维空间是这样弯曲的。这意味着宇宙不是无限的。

无论哪种情况，我们都无法到达宇宙的尽头。科学家现在认为宇宙不太可能有尽头。末端是星系消失的区域，或者是有某种屏障标记宇宙尽头的区域，这意味着它不在宇宙中。科学家指着这个宇宙说，“宇宙是有限的，但没有边界”。

但没有人确切地知道。这个问题留给未来的科学家来回答。