宇宙是無窮大的嗎？那無窮大的宇宙外面又是什麼？

11-29

瀉藥。

宇宙有沒有外面？
提出這個問題，是因為我們的思維方式過度依賴語言符號邏輯。語言的限制對思維產生困擾。
當我們問「這個杯子用來幹什麼？」這個問題的時候，我們已經先驗地認定了這個杯子是可以用的。
當我們問「這個老奶奶多大年紀了？」這個問題的時候，我們已經先驗地認定了這個老奶奶是有年齡的。
當我們問「你吃飯了么？」這個問題的時候，我們已經先驗地認定了你是具有吃飯這項功能的。

這些先驗的認定，通常是可以成立的，如上面的例子。但在一切情況下則是難以成立的。比如下面的例子：
這隻蝸牛是公的還是母的？（我們假設了蝸牛作為動物是分性別的，其實不分）
那邊是東？（我們假設了存在東這個方向，但是站在北極，就不存在了）
宇宙的外面是什麼？（我們假設了宇宙有外面，但其實對此我們無法肯定）
宇宙有沒有外面？（我們假設了宇宙像一個容器一樣，放置在一個更大的容器里，才談得上裡面、外面）

我們之所以會先驗地覺得「宇宙像一個容器一樣，放置在一個更大的容器里」，是因為兩點：
1。我們對宇宙的整體面貌知之甚少；
2。我們對身邊生活的環境見得太多。

我們大腦的工作方式就是如此，用上面的2的信息來猜測1的信息，我們稱之為腦補，或者叫想像力。

只有我們掌握了現代科學中的生物學技術，我們可以解剖蝸牛、觀察蝸牛的繁殖、甚至檢驗蝸牛的DNA，我們才真的明白，「這隻蝸牛是公是母」這個問題是不存在的。

1.宇宙可不可是無窮大。
一個平面，你可以一直向前走，永遠不會回到起點。而如果是一個球面，你可能走一定時間就回來了。平面就是所平坦的情況，球面就是閉合空間的一種情況。目前觀測表明，宇宙三維空間基本上是平坦的，也就是說宇宙可以無限延伸下去，不會閉合。所以宇宙可以是無窮大的。

2.宇宙是不是真的無窮大。
這不好說，因為按照大爆炸理論，宇宙時間是有限的。如果沒有存在超光速作用，那麼到一定的尺度之外的宇宙我們是無法觀測，也無法推測其情況的。

3.無窮的宇宙外面是什麼
無窮的宇宙沒有外面。你覺得困惑是因為這個概念反日常直覺。

宇宙很有可能是無窮的，即使有限也遠遠超出了我們可觀測宇宙的尺度。目前對可觀測宇宙的觀察，以微波背景輻射為參照物，任意三個前景天體所組成的三角形內角和都是180度。要知道，如果空間是彎曲的，那麼光也會是彎的。我們都知道球面上的平行線會相交，三角形的內角和大於180度。所以至少可觀測宇宙尺度里，宇宙是平直的。

如果宇宙是平直的，那麼空間是無窮大的平面（歐幾里得幾何）；

如果宇宙是開放的，那麼空間是一個無窮大的馬鞍面，也無窮大（羅巴切夫斯基幾何）；

如果宇宙是球面，那麼空間是有限的，如果空間夠小，甚至可能比可觀測宇宙還小，這種情況下我們看到的遠處的星系只不過是近處同一個星系多繞了宇宙幾圈的光（黎曼幾何）。

（開放：馬鞍面；平直：平面；封閉：球面。我們的宇宙實際是平直的）

不論哪一種，人類的三維空間都在那個面上而不在內部，所以宇宙都沒有邊界。即使宇宙有限，那麼也是空間彎曲繞回自身，往前走以後又繞回到原地了。問宇宙外面有什麼就好像問北極北邊有什麼、東經180度東邊有什麼一樣。現代人問「宇宙的邊緣是不是一堵牆」與古人問：「大地的盡頭是不是個大懸崖/大瀑布，我會不會掉下去」是一個性質。只有在更高維度的空間，才能到三維宇宙的外面去回望它，可我們一進四維空間就死球了。

封閉的宇宙很恐怖，它扭曲到了不斷地繞回自身，就好像打開一扇門走出去，卻發現自己又回到了房間里的房子，是個真正逃不出去的囚籠。不過幸好事實並非如此，至於宇宙為什麼是平直的，現在主流的理論是認為在大爆炸之後，宇宙發生了一次劇烈的暴脹，尺度迅速增加，宇宙的曲率被瞬間抹平了。這就好像一隻氣球如果能被吹得無限大，那麼它的表面看起來就像平面了。

（爆脹遠早於宇宙微波背景輻射的生成，甚至早於太初核合成。它形成的引力波可以在微波背景輻射中看出）

PS：我一直認為西遊記里孫悟空翻不出如來的掌心也是因為那裡的空間被扭曲，並非如來佛的手能伸長。反正西遊記都存在「天上一日地下一年」的觀念了是吧。

----------------------------分割線-----------------------------------

我其實挺震驚於很多人想像力的匱乏，似乎在他們看來，宇宙的盡頭要麼是這樣的

要麼就得是這樣的

好像再也想像不出別的可能性了一樣。

圖片來自網路搜索

首先要澄清的是，這個問題中的「宇宙」指的是什麼——是指物質宇宙（Material Universe，可以理解為所有物質存在的總體），還是指空間（Space），還是指時空（Space time）？

第一，如果是指的物質宇宙，那麼這多半是個純科學問題而非哲學考慮。某些觀點認為，依據相對論，光速是不可被超越的，因此大爆炸至今形成的宇宙，其外延不可能超過光在這段時間內走的距離，所以物質宇宙是有限的。然而，對此論爭極多，對前提假設和結論都有很多不同看法。本人不是科學專業，所以不便深入討論，請科學相關人士補充更正。

第二，如果問題所指是空間或時空（（雖然好像不是，但「宇宙」一詞的字面意義其實包含了時間和空間）），那麼這個問題的一大部分就進入哲學領域，在探討空間所謂「大小」、「里外」的問題之前，先要問——什麼是空間（What is the nature of space），什麼是時間（What is the nature of time）？
關於這兩個問題的爭論，以狹義相對論產生為界碑，可分作前後兩段。
在相對論面世之前，整個學術領域關於空間的爭論派系比較明晰，主要有兩個陣營：Substantivalism與Relationalism（實在不知道中文翻譯對應什麼。。。）。
前者認為，存在一個絕對的、無窮大的空間，整個物質宇宙都是處在空間之中的。此種觀點有許多分支，例如早期有人認為空間是一種流體，一切物質存在在及其外的一切都由這種流體構成；也有人認為物質存在處於流體中但不是由它構成的；還有人認為空間是物質存在的輪廓之外的另一種存在（existence）；當然後來佔主導地位的，則是牛頓為代表的Newtonian Substantivalism，認為空間是由無限的空間點（Spatial Point）構成的，除了位置（Location）不同，每一個空間點與另一個空間點一模一樣，空間點的位置是絕對的，即一個空間點不能代表另一個空間點的位置（可以想像如果一個蘋果是唯一的存在，那麼它放在這裡和放在那裡是不同的）。那麼根據Substantivalism，空間就是無窮大的了（不論物質存在是否是無窮大的），既然如此，也就不存在「空間之外」的概念。
Relationalism則認為，物質存在之外根本沒有「空間」，所謂「空間」就是「無」，不是一種存在，也沒有所謂空間點，「位置」是相對的，是由物質存在之間的相互關係（距離 distance）決定的（這就是為什麼叫它relationalism），如果所有物質存在間的距離不變，那麼一切的位置也沒有改變（如果一個蘋果是唯一的存在，那麼它放這放那是一樣的）。據此，既然空間不是一種存在，只是一種關係，那麼它就不存在所謂大小、里外的問題，物質存在的分布就決定了這樣的空間能在怎樣的範圍內定義。
由於這兩種觀點的對掐中，兩方都各有致命傷，於是有了很多新的觀點來修訂、補充。例如Absolute Anti-Substantivalism，它承認位置（Location）的絕對性（即蘋果放這放那是不同的），但不承認「空間點」的實在性（即不存在空間點）。個人認為這是一種比較tricky的觀點，也不是很主流，它都很難說清空間究竟是不是存在或實在的，不過它應該認為空間是無窮大的，當然依然沒有「空間外面」的概念。

相對論產生前，關於時間的討論集中於過去、現在、未來的存在性上。
1. Spacetime Theory認為過去、現在和未來具有同等的存在性，時間是某種類似於空間的三個維度的另一個維度，時空於是形成了一個四維整體，它當然是無限的，並且沒有「其外」。
2. Presentism認為過去和未來都不存在，只有現在是存在的，那麼這樣的話，時間不是無限的了，而相反變成了一個無窮小的存在。
3. Growing Block Theory認為過去和現在是存在的，而未來不存在，這樣的話，時間依然是無限的，而關於「時間之外」，可以說這個概念依然不存在，也可以說時間之外是可能性（關於未來的可能世界），不過引入可能世界之後，會涉及很多其他問題，就此打住。
4. Moving Spotlight Theory認為過去現在將來都存在，只不過現在具有某種特殊的性質（現在性 Being Present），就像一束移動的光照在一條杆子上，照到的部分是亮的，其他部分是暗的，但依然存在（這也是它得名的來由）。
大的觀點應該就這幾類，還有其他一些小的分支，不再贅述。這些觀點都可以對時間是否是無窮大的作出不同的回答，並且進一步與空間觀組合，從而產生對「時空」是否是無窮大的做出不同的回答。而基本上「時空之外」則是一個不被討論的概念。

在相對論產生之後，關於時空的論戰變得非常複雜，相對於牛頓時代牛頓經典力學被一致承認的情況而言，關於相對論本身及其各種差別細小的分支的物理學觀點並不統一，所以關於時空的哲學討論建立在不同的物理學基礎上，產生更大分歧。個人沒有很好的物理學基礎，對相對論一知半解，恕不獻醜。

多說一句，其實樓主的問題，以及人們困惑的其他某些問題，從大類上來講可以概括為「無限之外是什麼」。關於這個大的問題，我曾經試過兩種思維方式去理解：
1. 增加維度。思考這樣一個問題：如果有兩個點在一條直線上相向而行，它們怎樣能不相撞就在直線上互換位置呢呢？就一維空間（這條直線）來講，這是無法完成的。而如果這條直線被擴充成二維空間（把直線放到平面上），那麼就有無數種簡單的方法可以解決了——這兩個點可以駛離直線，之後在回到直線上。類似的，一隻螞蟻在一張白紙上爬動，怎樣讓它無論如何都爬不出白紙呢？在一個二維世界裡，除非白紙無限大（或者螞蟻太蠢什麼的。。。），否則這也是無法完成的。而把它放入三維空間中，一張小紙條就可以解決問題——把它折成莫比烏斯環。那麼三維空間呢？如果我們的三維空間被放入四維的空間中，我們看起來無限的空間也許也就只是一個被摺疊的小四維塊罷了，這樣的話，所謂「宇宙之外」也就有意義了。人類也許只是因為無法感知到四維或更高維的空間，所以認為三維空間已是無限。（關於空間的彎曲，在牛頓時代已有雛形，在相對論之後更是分化出無限的版本，因為沒有仔細研學，在上面沒有作討論。）
2. 轉換極端。如果把一個氣球的里外兩面分別寫上「里」、「外」，再把它從裡向外翻過來，那麼之前的「外」一側就變成了現在的裡面，之前的「里」側則變成了現在的外面。從氣球的角度來看，之前它「裡面」只有很少的一部分空氣，「外面」則是無限的美好世界；而現在，它寫著「里」的一面是美好的世界了。。。那麼，如果把一個點（空間點或時間點）像氣球一樣翻過來呢？雖然這無法完成，但似乎現在，這個點的「裡面」包住了整個空間或時間，而它的「外面"什麼都沒有——於是，時空的外界是任一時空中的點，而時空的外面就像點的裡面一樣，什麼都沒有。。。
好了，回答到此，鄙人已經開始胡言亂語了，希望以上內容能對樓主的問題有所幫助。

你的心境的「外面」是什麼？心境是可以沒有邊境的，宇宙也是。不會讓人類用自己偏激自以為理性的方式測量出宇宙的邊界，宇宙沒有邊界，但是處處也都是邊界。心也一樣。

定義宇宙=所有空間的集合，

那麼宇宙如果有外面，也自然被包含在了宇宙之內，然後它就變得依然沒有外面

這就類似於「任何數都是有趣數」

這個問題讓我想起一件事來～

小時候剛識字不久，我媽就給我買了十萬個為什麼叢書，還經常告訴我有不懂得就要問，凡事都要問個問什麼。我估計當時我媽是想把我培養成科學家了……當時對講宇宙那一本特別感興趣，有一次我媽又在強調讓我不懂就問的時候，於是我就問出了這個問題：宇宙外面是什麼呢？從此，我媽再也沒跟我說過那句話……哈哈

如果宇宙是無窮大的，那麼無窮大的宇宙就沒有外面了，如果有外面，那宇宙不是無窮大的了。

宇宙不是靜止的···同樣在以很快的速度擴張···

世界上最大的數是什麼？

發現世界是球形之前，人們也會問，世界的邊緣在哪裡？會不會從邊緣掉下去？直到有一天人類發現世界是一個球，這些問題都變得多餘。
同樣的道理，宇宙的外面是什麼？也許宇宙的外面就是它的裡面，也許等我們弄明白這個問題時，這個問題已經變得沒有意義。

想起了我十歲左右的想法，人們認為宇宙是無窮的是因為人們即使找到了宇宙之外的空間也還是會把他叫做宇宙。

宇宙外面是什麼？

等價於，上帝能否造出自己舉不起的石頭？

等價於，我這句話是謊話是否謊話？

以上命題等價，但無意義．

無所謂真命題，假命題，超越語言的命題，超越邏輯的命題．

想像一下我們人類如果只是生活在一個電子上面。
那麼我們能看到宇宙最遠的地方還不超過一滴水。
以我們的知識和想像，能預知水滴外面的世界嗎?
能想像我們看到的宇宙只不過是一滴水，而這滴水在地球上可以忽略不計。
地球在銀河系可以忽略不計。
銀河系在我們已知的宇宙又忽略不計……
對我們的大腦來說，想像宇宙有多大真的是一個頭疼的事情。
我只能以最浪漫的情感把浩瀚的宇宙想像為美女眼中的一滴淚，那顆因另一個高帥富宇宙的求愛而感動流下的一滴淚。

宇宙的邊緣大概很快會被人類探測到。
不久前人們才探測到島嶼的邊界，沒多久就探測到海洋的邊界，緊接著是地球的邊界，很快又是太陽系的邊界。以往的經驗，在探索出下一個邊界之前人們都會以為那是無限大的，或訴諸非科學的猜想，但每次都被顛覆，並且其間相隔的時間越來越短，所以有理由相信這幾代人就能看到宇宙的邊界。但我們需要面對的問題是，宇宙的邊界外的邊界又是哪。注意＊擴張＊不是唯一的存在方式，還有其他類型比如＊循環＊、＊曲合＊，還有人類尚未發現（或者雖然出現但還沒被概念化）的形式。也許最後真的只能用迷信或哲學來解決，但是現在就急著下結論未免有些早。
P S :目前所有人都認識到以外是不可知的，卻很少認識到以內也是一樣。每個原子內都藏著一個宇宙，只是沒有足夠精密的技術去發現而已。

我是想到這個問題才進來看看的，說句實話，我們現在的很多人都被愛因斯坦和霍金思維固定了。我覺得宇宙外面有什麼這個問題可以這麼理解。
比如我用一塊火藥點起來，然後爆炸，這時候它發散到四周，火藥每次爆炸裡面的顆粒物運動狀態肯定是不一樣的，但是這一次的運動狀態裡面，各個粒子之間是存在聯繫的，它們有的互相碰撞，有的以同樣的相對速度往外面飛去，假如在它飛的短短几秒裡面，有更小的微生物在這個粒子上飛快繁殖，假如這個微生物也有智慧，它們能夠以生存的粒子發展出計算出粒子的運行規律和周圍相近粒子的運行規律。。。假如這個微生物就是我們人類，這個火藥粒子就是我們地球，而宇宙是什麼尼？宇宙其實就是這團火藥爆炸粒子的範圍。這個範圍是有界限的。所以我個人認為宇宙也是有界限的，宇宙既然能從一個點爆炸成這麼大範圍，沒有空間就不可能有範圍。宇宙不是一個球，它應該就是一個無數爆炸星系快速飛離產生的一個範圍。既然能有一個點爆炸成一個宇宙範圍，那如果其他點爆炸尼，我想，雖然我們無法逃離宇宙看看外面範圍的樣子，但是道理應該是相通的。

這些都是我個人瞎想.歡迎批評。

如果題主把問題改為「宇宙的開端是一個質量無限大、體積無限小的奇點，那麼奇點外是什麼？」這樣是不是很多人的答案就不攻自破了？

也許，宇宙只是別人身上的一個細胞。

顯然宇宙不是無窮大，只是大到超出人類探索的極限，而且它的增長速度超過了人類科技進步的速度，人類要想知道宇宙外面什麼樣子很難啊，連個像樣的猜想都拿不出來。不知道樓主有沒有聽過這樣一句話：物理的盡頭是數學，數學的盡頭是哲學，哲學的盡頭是神學。

首先我們把宇宙之外和宇宙之內定義為了兩個有限的空間（因為只有有限的能夠被下定義）。
這兩個概念是個人化的，是自己預先設定的，而非真實的。
所有概念都是人訂的，而真實是無限的，是一，不是二。類比一滴水（宇宙）和整個海洋（宇宙之外？）
所以也沒有誰在內誰在外的這麼一個假設的關係。
如果不懂得什麼是無限，那麼這個問題可以一直問下去而沒有最終結果。
就好像套娃，一個之外是一個更大的。更大的之外是個更大的。。。
而反過來說，也沒有所謂的核心。
關鍵在於看破界線和概念的虛幻性。
概念只是我們自己設定的方便理解和思考的一個系統，而真實並不是我們主觀設定的那個樣子。