宇宙有沒有邊界?宇宙形成之前有時間嗎?如果有,持續(xù)了多久?

宇宙形成之前有時間嗎?搞清楚這個問題很難,不過我們可以根據(jù)現(xiàn)有的現(xiàn)象去推理一番。我們先搞清楚宇宙有沒有所謂誕生的這個過程,也就是說宇宙是一直存在的,還是有一個存在的起點。

宇宙誕生的理論很早就有了,但直到哈勃發(fā)現(xiàn)了宇宙的紅移現(xiàn)象后,這個理論才有了一絲證據(jù)。因為觀測到幾乎所有星系都在離我們遠去,并且距離我們越遠的星系遠離速度越快。根據(jù)這個現(xiàn)象推測宇宙正在膨脹,而反向計算的結(jié)果讓我們大跌眼鏡。因為反向計算后發(fā)現(xiàn)宇宙在138億年前,所有物質(zhì)合在一起的體積比原子還小,這就是宇宙奇點大爆炸理論的由來。

當我們計算黑洞的體積時,宇宙奇點的理論得到了進一步證實。根據(jù)計算,黑洞物質(zhì)的體積也只是一個比原子還小的點,但質(zhì)量卻極大,基于這個現(xiàn)象進行推測,宇宙在形成之前所有物質(zhì)都集中在一個點上并非不可能。并且,宇宙膨脹并非只有物質(zhì)在遠離,整個空間也在膨脹。如果物質(zhì)僅僅是被宇宙大爆炸賦予了最初的動能,那么在沒有能量持續(xù)輸入的情況下,它們的遠離速度應(yīng)該是相對勻速的。

但是根據(jù)紅移現(xiàn)象計算得到的結(jié)果卻不一樣,距離我們越遠的星系,遠離的速度也更快。整個宇宙的膨脹速度也在逐漸增加,將可觀測宇宙中所有星系遠離的速度疊加起來,就得出宇宙的膨脹速度已經(jīng)超過了光速的結(jié)果。這說明膨脹的并不僅僅是物質(zhì),還有空間。假如我們把整個宇宙看成一個球狀結(jié)構(gòu),那么這個球正在變大。如果是這樣,那可以肯定的是,宇宙形成前空間也在奇點當中,空間也同樣是在宇宙形成時一起誕生的。

根據(jù)這個理論,宇宙在奇點爆炸前只是一個點,而點外面是啥?按盤古開天辟地的說法,那時候一片混沌,既可以說什么都沒有,也可以說什么都有。不過這個說法顯然無法滿足我們的好奇心,既然空間是隨著宇宙誕生的,就一定有邊界,邊界外又通向哪里?其實我們可以將宇宙看成一個有范圍卻沒有邊界的空間,比如我們在地球上行走,無論朝哪個方向走都可以,地表的面積是有限的,但卻沒有邊界,原因是地表形成了一個球狀閉環(huán)。宇宙中到處都是球狀結(jié)構(gòu),行星軌道也是一個圓或者橢圓結(jié)構(gòu),最不濟也是一個拋物線。所有宇宙天體都在遵循一個圓形的定理,就算不是圓也要努力成為圓。

這就說明圓和球就是宇宙最終的形態(tài),這是一種宇宙的強制約束,所謂上梁不正下梁歪就是說的這樣,一個初始規(guī)則放在那里,其他所有的局部行為和運動都會遵守這個規(guī)則。宇宙如果是一個巨大的球體,這個球體是有直徑和范圍的,但卻沒有邊界,如果你飛行到宇宙的球狀邊緣繼續(xù)向外飛行的時候,你的飛行路徑就會被球狀邊緣扭曲成一個閉環(huán),你飛來飛去都飛不出去,當你飛行很久再看的時候,你又回到了宇宙中。莫比烏斯環(huán)算是一個較為形象的二維模型,它就是一個有范圍卻沒有邊界的二維結(jié)構(gòu),三維宇宙同樣會是類似的結(jié)構(gòu)。也就是說,宇宙是一個有范圍卻沒有邊界類似球狀的空間,宇宙的邊緣和宇宙形成了一個球狀的閉環(huán)空間。沒有邊界就代表著宇宙沒有外只有內(nèi)。

那么宇宙誕生之前有時間存在嗎?時間和空間是一體的,只有空間存在的情況下,時間才存在。不過,如果我們把宇宙爆炸前的那個奇點看成一個零維的空間,時間也應(yīng)該存在??捎袀€問題是,如果在宇宙誕生前就存在時間,時間的流逝速度如何判斷呢?沒有運動就無法判斷時間是否在流逝,又或者說沒有判斷時間進度的方法。但是光速貌似給我們一個思考的方向,我們知道當物質(zhì)達到光速時,時間就會停止,而如果物質(zhì)是靜止的,時間流逝的速度就會是滿載狀態(tài)。雖然我們不知道絕對靜止的時間速度,但仍然可以預(yù)見的是,在絕對靜止狀態(tài)下,時間流速一定極快。

奇點狀態(tài)下的宇宙就是宇宙的絕對靜止狀態(tài),沒有任何運動,也沒有任何能量流動,這個狀態(tài)下的時間速度一定是最快的。宇宙在誕生后,隨著膨脹的速度越來越快,時間流逝就會越來越慢,我們現(xiàn)在所經(jīng)歷的時間速度就是被減緩后的時間。所以在宇宙誕生前是有時間存在的,但是無論存在多久,到奇點大爆炸的那一刻之前都只是一瞬間。如果把那一瞬間兌換成我們現(xiàn)有的時間速度,可能是永恒。