宇宙很大，人類在宇宙中的活動(dòng)范圍卻很小，迄今為止，人類最多也就是在月球上溜達(dá)了一圈，而在人類發(fā)射眾多的無人探測(cè)器之中，飛得最遠(yuǎn)的“旅行者1號(hào)”也只飛出了大約230億公里，以它當(dāng)前的速度，就算不考慮太陽引力的減速作用，也需要大約1.9萬年才能飛出被認(rèn)為是太陽系真正邊界的“奧特星云”。

盡管如此，我們還是樂觀地認(rèn)為，隨著科技的持續(xù)進(jìn)步，終有一天人類可以乘坐超光速飛船在星辰大海中暢游。在過去的日子里，人們提出了多種有關(guān)超光速飛行的設(shè)想，其中最有名的應(yīng)該就是“曲速飛船”了。

根據(jù)設(shè)想，曲速飛船能夠通過改變周圍空間的幾何結(jié)構(gòu)來獲得超光速飛行的能力，這種飛船最初出現(xiàn)在一些科幻作品中，在1994年的時(shí)候，墨西哥物理學(xué)家阿庫別瑞（Miguel Alcubierre）為其提供了理論基礎(chǔ)。

阿庫別瑞根據(jù)廣義相對(duì)論提出了一種被稱為“阿庫別瑞度規(guī)”的時(shí)空數(shù)學(xué)模型，該模型允許飛船被包裹在一個(gè)擁有平直空間的“曲速泡”中，然后用一種波動(dòng)方式來使“曲速泡”前方的空間發(fā)生“收縮”，后方的空間發(fā)生“擴(kuò)張”，從而讓空間帶著“曲速泡”前進(jìn)。

阿庫別瑞認(rèn)為，在“曲速泡”前進(jìn)的過程中，包裹在其中的飛船也會(huì)與之同步前進(jìn)，由于飛船相對(duì)于“曲速泡”內(nèi)的空間始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，所以就不會(huì)受到狹義相對(duì)論的限制，在這種情況下，飛船就可以突破光速。

從理論上來講，只要空間扭曲的程度足夠高，曲速飛船的速度是可以遠(yuǎn)遠(yuǎn)地超過光速的，所以就有人提出了一個(gè)腦洞大開的問題：乘坐1秒鐘飛1光年的曲速飛船，多久能飛到宇宙的邊界呢？

1秒鐘飛1光年，這大概是真空光速的3156萬倍，假如乘坐這樣的曲速飛船，我們只需要1秒的時(shí)間就可以飛出太陽系（以“奧特星云”為界），4.22秒就可以飛到比鄰星，即使是仙女座星系，也只需要大約29天就能夠抵達(dá)。

然而對(duì)于半徑高達(dá)465億光年的可觀測(cè)宇宙來講，1秒鐘飛1光年還是顯得很慢，簡(jiǎn)單計(jì)算一下就可以得出，曲速飛船以這樣的速度飛行，需要465億秒，也就是大約1473.5年（儒略年）的時(shí)間才能飛到可觀測(cè)宇宙的邊界，很明顯，這是人類無法接受的。

重要的是，可觀測(cè)宇宙只是宇宙的一部分，在這個(gè)范圍之外，還有更加寬闊的宇宙空間，那宇宙真正的邊界在哪里呢？對(duì)于這個(gè)問題，科學(xué)界其實(shí)并沒有確定的答案，只能通過已知的宇宙來進(jìn)行推測(cè)。

觀測(cè)數(shù)據(jù)表明，不管我們向宇宙中的哪個(gè)方向看去，得到的觀測(cè)結(jié)果都是非常接近的，科學(xué)家據(jù)此假設(shè)，在經(jīng)過大尺度的平均后，整個(gè)宇宙應(yīng)該是處處等效的，在此基礎(chǔ)上，宇宙就應(yīng)該具備一個(gè)整體上的曲率，在更高的維度中，宇宙的形狀就只有以下三種可能。

（注：因?yàn)槲覀儫o法用更高的維度來描述宇宙的形狀，所以上圖其實(shí)是降了一個(gè)維度，也就是把三維的宇宙空間降成了二維的）

可以看到，在宇宙整體上的曲率為“負(fù)”或者“零”的情況下，宇宙都是一個(gè)開放的形狀，這也就意味著宇宙是無限的，根本就沒有邊界。

另一方面來講，當(dāng)曲率為“正”時(shí)，宇宙的形狀則是封閉的，在這種情況下，宇宙就是有限的，然而對(duì)于生活在三維空間的人類而言，這樣的宇宙還是找不到邊界。

想象一個(gè)場(chǎng)景，假如有一個(gè)二維生物位于一個(gè)球體表面，那么它無論在球體表面上怎么運(yùn)動(dòng)，都無法找到這個(gè)二維球面的邊界。

同樣的道理，如果宇宙真的是封閉的，那么我們?nèi)祟惥拖喈?dāng)于生活在一個(gè)三維的球面之中，在這樣的宇宙中，無論我們?cè)趺催\(yùn)動(dòng)，都無法找到宇宙的邊界，最多也只能是不斷地重復(fù)從宇宙的一頭來到另一頭。

是的，我們所在的宇宙就是這樣令人難以理解，就算是乘坐1秒鐘飛1光年的曲速飛船，也無法飛到宇宙的邊界（無論宇宙的形狀是什么樣子），或許只有在人類領(lǐng)悟了更高維度的奧秘之后，才有可能確定宇宙到底有沒有邊界。

好了，今天我們就先講到這里，歡迎大家關(guān)注我們，我們下次再見。