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远方是否永远无法抵达,宇宙空间有无尽头?

作者:eric 时间:2026-05-10
导读:文/郭性汶人类穷尽科技,无法证实宇宙空间有没有尽头?如果宇宙空间有尽头,那我们不仅要问,这个有尽头的宇宙空间究竟有多大?如果没有尽头,那无尽的空间会引导我们去到哪里?远方难道是一种永远无法抵达的幻想。...

文/郭性汶

人类穷尽科技,无法证实宇宙空间有没有尽头?如果宇宙空间有尽头,那我们不仅要问,这个有尽头的宇宙空间究竟有多大?如果没有尽头,那无尽的空间会引导我们去到哪里?

远方难道是一种永远无法抵达的幻想。这个问题尽管无限烧脑,但作为人活一辈子,不管你贫穷与富贵,不管你蒙昧与智慧,一定要追问一次,否则就是白活。

康德在《实践理性批判》的结尾留下了一句后世广为传诵的话:“有两样东西,我们愈经常愈持久地加以思索,它们就愈使心灵充满日新月异、有加无已的景仰和敬畏:在我之上的星空和居我心中的道德法则。”当我们凝望星空时,那个古老的问题便会自然地浮现——宇宙究竟有没有尽头?

远方难道是一种永远无法抵达的期望?这个问题触及了人作为有限存在者的根本处境。正如一道跨越130多亿年才抵达地球的光线,它的出发之地如今已远在数百亿光年之外,而我们无从判断整个故事的全貌。生命的长度与宇宙的尺度之间存在着令人战栗的不对称,然而正是这种不对称,让追问本身成为一种必要。

一、远方的凝视:韦伯望远镜的深空革命

詹姆斯·韦伯空间望远镜(JWST)自2023年发射以来,彻底刷新了人类对宇宙早期历史的认知图景。2026年1月,天文学家宣布JWST发现了一个迄今最遥远的星系,命名为MoM-z14,它存在于大爆炸之后仅2.8亿年,红移值高达14.44。“With Webb, we are able to see farther than humans ever have before, and it looks nothing like what we predicted, which is both challenging and exciting,”麻省理工学院的天文学家Rohan Naidu如是说。MoM-z14比理论模型预言的更为明亮、致密和化学富集,其氮元素含量之高令人困惑——在宇宙不到3%的年龄尺度上,恒星演化的世代似乎不足以积累如此丰度的重元素。

更值得关注的是探测手段本身的飞跃。中国清华大学团队提出的时空自监督计算成像模型“星衍”(ASTERIS),将JWST的探测深度提升了一个星等,识别出的高红移星系候选体数量是先前方法的三倍,获取了目前国际已知探测最深的深空影像。依此技术,JWST的等效口径相当于从6.4米扩展至接近10米。探测深度的指数级增长意味着,我们能够回望的宇宙年代越来越接近大爆炸的起点,“宇宙黎明”的面纱正在被逐层揭开。

然而,一个悖论始终存在:我们将望远镜指向愈深远的天空,便愈清楚地意识到可观测宇宙边缘处存在一道无法逾越的墙。这道墙不是因技术不够先进所致,而是一个原理性的限制。

二、可观测宇宙:认知的墙壁

要理解“远方为何永远无法抵达”,首先必须厘清可观测宇宙与整个宇宙的根本区别。

可观测宇宙又称哈勃体积,是一个以观测者为中心的球状空间区域,其范围内的天体发出的电磁波能够被探测到。目前这一球体的半径约453.4亿至465亿光年,当前直径约930亿光年。为什么宇宙年龄只有138亿年,可观测半径却达到465亿光年?因为宇宙本身在一直膨胀。最远处天体现在发出的光虽然只航行了数十亿年,但发出那束光的源头已经在空间中随着宇宙的膨胀而被推离到了远超出光程距离之外。

这就解释了远方为何永远无法真正抵达。那道被称为“宇宙微波背景辐射”的发光球面并非一堵实在的物理墙壁——它是时间的“视界”,如同海上的天际线,你航行得再远,它总在你的前方。无论韦伯望远镜将探测深度提升多少倍,它都不可能接收到视界之外的信号,因为那些光在膨胀的时空中永远游不进我们的眼帘。每一个文明、每一颗行星,都被囚禁在自己的“可见气泡”之中。

可观测宇宙的尽头,无关乎空间,只关乎时间。它是认知的边界,而非存在的边界。“存在”这个词语引出了更为深层的追问:整个宇宙——包括我们永远看不到的那一部分——究竟有尽头吗?

三、宇宙的形状与边界:三种可能的几何命运

爱因斯坦的广义相对论改变了人类对空间本质的理解。宇宙的空间形状取决于其总能量密度与临界密度的比值,最终归于三种可能性。

第一种是平坦宇宙(曲率为零),空间无限延伸,永无尽头。第二种是正曲率宇宙,若宇宙的总密度大于临界密度,时空呈现正曲率,形成一个封闭的三维球面——有限却无边界。好比地球的表面,面积固然有限,但二维的蚂蚁永远找不到大地的边缘。在我们的三维宇宙里,若朝一个方向笔直前进,终有一天会从相反的方向回到起点,却永远撞不上一堵写有“宇宙止步”的墙壁。第三种是负曲率宇宙,呈三维马鞍面,同样永无尽头。

由此可见,关于宇宙尽头这一问题的逻辑结构是二分的:如果宇宙是平坦的或负曲率的,则没有尽头;如果宇宙是正曲率的,则有尽头,但你永远碰不到——因为尽头以几何封闭而非有边界的方式存在。

那么,我们处于哪一种宇宙中?普朗克卫星对宇宙微波背景辐射的高精度测量给出了极为精确的约束:在宇宙学常数ΛCDM框架下,普朗克卫星户口落户上海松江undefined联合宇宙微波背景辐射的引力透镜和重子声学振荡数据给出Ωₖ = 0.0007 ± 0.0019,这一结果在1σ置信水平上支持宇宙的平坦性。普朗克数据意味着宇宙的总能量密度极为接近临界密度,宇宙空间在大尺度上是近似平坦的。

然而,事情并非没有争议。有学者指出,如果仅分析宇宙微波背景辐射的温度与极化数据,会得到一个倾向于闭合宇宙的估计:Ωₖ = −0.044±0.018/−0.015。早期宇宙探测与晚期宇宙探测之间确实存在着张力,关于宇宙究竟是完全平坦还是轻微闭合的争论仍在继续。即便存在一丝尚未测出的正曲率,整个宇宙的尺度也至少是可见范围的数百万倍,大到在我们的感知中与“无限”已无区别。

四、哥白尼原则与康德陷阱:哲学中的宇宙叙事

公元1600年,布鲁诺在罗马鲜花广场被处以火刑。这位跨越了科学与哲学的异端思想家,从哥白尼的日心说出发,全面批判亚里士多德的有限宇宙论,提出了宇宙无中心说——无限宇宙论。哥白尼原则认为,没有一个观测者有特别的位置,人既非宇宙的中心,地球也非万物绕转的轴心。这条原则是现代宇宙学的根本预设之一。

但在宇宙尽头的问题上,哥白尼原则并未给出答案,它只是提醒我们:没有观察者的位置是特殊的,然而这并不意味着宇宙整体没有某种全局的拓扑性质。恰恰是这一预设与暴胀理论的结合,使宇宙的平坦性问题得以获得一种解释:暴胀时期空间的急剧膨胀抹平了任何初始的微小曲率,将宇宙推向了今天观测到的超高平坦度。

然而这一切能被称为真正的“理解”吗?这正是康德思想的尖锐之处。康德在《纯粹理性批判》中提出第一组“二律背反”:正命题是“世界在时间和空间上是有限的”,反命题是“世界在时间和空间上是无限的”。康德认为,支持两者的论证各自都具有说服力,两者同时成立又构成悖谬,其根源在于思辨理性逾越了经验的界限。

换一种方式来说:关于宇宙有尽或无尽的问题,本质上不是一个可以在经验范围内裁决的课题。当我们谈论“宇宙”本身时,谈论的已经不是现象界内的具体事物,而是经验的总和、是全体,我们试图用一种为有限对象而生的心智去把握无限本身。康德当年的设问跨越了两个多世纪,依然具有逼近性的力量。21世纪的深空探测映射出康德原初洞见的当代形态——可观测宇宙(现象)的边界在不断延展,而整个宇宙(物自身)的边界却始终隐藏在理性无法穿透的迷雾之中。

五、当科学遭遇理性边界:深空探测敲响的警钟

韦伯望远镜的非凡发现为我们提供了一个具体的切入点来理解“认知界限”的实际含义。MoM-z14那个在2.8亿年宇宙年龄时就已经存在的星系,亮度超出预期,化学丰度超出预期,其周边区域甚至已清除了原始氢气的包裹。“There is a growing chasm between theory and observation related to the early universe, which presents compelling questions to be explored going forward。”这句话意味着:我们不仅不能确定宇宙空间是否有尽头,就连可见范围内的早期宇宙如何演化、星系如何形成,也出现了理论与观测之间的鸿沟。

这难道不是康德所说的“理性在越出经验界限时陷入的自相矛盾”在当代宇宙学中的回响吗?我们拥有这个星球上最庞大的探测装置,使用了最精密的计算模型,却仍然遭遇认知的墙壁——不是技术的墙,而是原则性的墙。

远方是否永远无法抵达?如果把眼光投向右方,远方正在以违背期待的方式向我们展示最初的轮廓,韦伯望远镜已经在可见宇宙的极限处发现了理论上本不该存在的明亮星系,说明我们对物理规律的掌握仍然存在盲区;如果投向存在论意义上的“远方”——整个宇宙不可观测的部分,它不仅无法抵达,甚至严格意义上无法被任何可知的方式认知。

但这并不意味着追问的徒劳。

六、追问就是答案

一位古希腊哲人曾说,宇宙(cosmos)这个词的本义不是广袤的空间,而是“秩序”,是一个有限的球形体被赋予的内在逻辑和有机结构。古希腊人以“宇宙”来命名那些可以被理解、可以被讲述的东西。因此,当我们追问“宇宙有没有尽头”时,真正在追问的是:世界在我死去之前,是否能被我以某种方式整体性地把握?

宇宙于人类终究是一场单向的告白,我们向深空发射望远镜、探测器,用长达数十年的手段收听跨星际的回响,却永远无法收到比光更快的应答。人的一生在宇宙尺度中不过是一瞬,然而恰恰是这一瞬的存在,使宇宙得以在这种追问中生发出自我意识。

康德将头上的星空与心中的道德法则并列,绝非偶然。星空因其无限辽阔而让人敬畏,道德因其绝对尊严而让人向往。但这两者之间有一条至关重要的共通纽带:它们都超出了感官经验的直接覆盖范围,都需要以理性和信仰的混合姿态来面对。星空的无涯与道德律的无条件性,都指向了一个关键事实——人的本质不在于拥有全部的答案,而在于持续地发出提问。

远方也许永远无法抵达,但人需要远方。正如航海者需要地平线,虽永远无法跨越,却定义了航行的方向和意义。对于每一个活过的人来说,“宇宙空间哲学思辨”的价值不在于给出确定的答案——宇宙是有限还是无限,曲率是正是负——而在于让活着的人意识到:在我头顶上,有一个超越了我一切认知边界的无限存在,我可以选择对它的追问持续一生,这就是我仰望星空的权利。

远方之所以是永恒期望,不在于它是否可以被抵达,而在于它永远在那里,像一枚明灭的星辰,引导着我们不断追问的目光。即使宇宙的尽头始终是康德式的二律背反,即使整个宇宙大到在我们的感知中与无限已无区别,那道凝望的目光本身,就是人存在的一种证明。

参考文献

[1] Scientific American, 2026-01-28, “JWST spots most distant galaxy ever, pushing the limits of the observable universe”.

[2] NASA STScI, Release ID: 2026-107, “NASA Webb Pushes Boundaries of Observable Universe Closer to Big Bang”, 2026-01-28.

[3] Space.com, 2026-01-28, “James Webb Space Telescope finds most distant galaxy ever detected: ‘It undefinedlooks nothing like what we predicted’”.

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