互动科普

光速是每秒30万千米，即使是高到如此令人咋舌的速度，也是有限的。光的传播，一定是要花时间的。观测1亿光年处的遥远星系，我们看到的是那个星系1亿年以前的样子。看到的距离越遥远，看到的是越早期的宇宙的样子。

然而，宇宙大约138亿岁，它的年龄也是有限的。也就是说，再往远处看，一直看到宇宙诞生的时代，然后就看不到更远处（更过去的时代）了。这就是人们常说的“宇宙的尽头”。但是，这充其量不过是“观测的界限”而已，并不意味着“空间的结束”。

那么，现在这个瞬间，宇宙的大小（体积）是有限的还是无限的？村山主任说：“宇宙到底是有限还是无限，现在还不清楚。”

但是，如果宇宙是有限的，也不意味着宇宙空间突然在某个地方结束了（有边界）。所谓的有限的宇宙，就是沿着同一个方向一直前进，在某个时间又会回到出发点。在地球表面（2维的世界)，只要沿着同一个方向一直前进，在某个时间一定会回到出发点。那么，宇宙就是这个世界的3维版。它也像球面一样，空间是“弯曲的”，也一定可以回到出发点。

然而，天文观测（宇宙背景辐射的观测）告诉我们，现实的宇宙是几乎不弯曲的。村山主任说：“即使以不与观测相矛盾为限来假定宇宙最大的弯曲度，要回到出发点也必须要前进9400亿光年以上。”

即使是以自然界最高速度传播的光，旅行这样长的距离也要花上比宇宙现在的年龄还要漫长得多的岁月。而且，在理论上宇宙的弯曲程度还要更“平缓”，才接近自然情况。这样看来，沿着同一个方向一直前进，可能永远也回不到出发点。宇宙之大超乎想象，浩瀚得令人难以置信，可以说至今还充满着谜团。

（本文发表于《科学世界》2015年第5期）