宇宙的终点在哪里？计算机模拟显示：宇宙似乎存在着自相似性

今天我们已经知道，宇宙诞生于140亿年前，并且自那以后一直在膨胀。

可是一个正在膨胀的事物，理应也存在某种边缘，对吗？从某种意义上说，它确实有。

信息的传播速度不能超过光速，这意味着人类只能看到那些在过去140亿年里光线有足够时间抵达我们的宇宙区域。当我们向外眺望，所见的是一个以自身为中心的球体，也就是可观测宇宙。

不过情况稍微复杂一些。由于宇宙一直在膨胀，那些我们能看到其光线的最遥远物体，如今实际上距离我们已达450亿光年。

因此，可观测宇宙是一个半径为450亿光年的球体，直径接近930亿光年，其中包含约2000亿个星系，每个星系又拥有数千亿颗恒星。

对我们而言，宇宙确实有一个边缘。我们向外望去，看到的是过去，直到没有更早的过去可看为止。这个边缘其实更像是一种时间上的边缘，从某种角度说甚至没有实质意义。真实的宇宙必然比我们所能看到的更大。

可是究竟大多少呢？这里有两种可能：要么宇宙非常大但仍然有限，要么它是真正无限的。一个有限的宇宙意味着，如果你想用冰淇淋把它填满，是可以做到的——尽管需要海量的冰淇淋，但那仍是一个有限的数量。

不过这带来了一个奇怪的问题。这样的宇宙应当存在一个边界，一堵空间终结的宇宙之墙。

事实上，2018年《新科学家杂志》曾刊登过一项来自意大利科学家的研究成果，他们发现了一个巨大的超星系团，其寿命和质量都打破了以往的纪录。这项成果被国内媒体翻译过来时，一度被冠以"宇宙墙"之名，甚至被描述成宇宙的边界。

虽然这更多是一种戏剧化的表达，但它触及的正是这个古老问题：如果真的存在边界，那么边界之外理应还有别的东西。可是按照定义，宇宙就是一切存在的总和。

那么，怎么可能在"一切存在"之外还有其他事物呢？"存在于一切之外的某种东西"这种说法本身是否讲得通？当然，物理学在这里提供了一种巧妙的解决方案：可以有一个没有边界、却仍然能被有限数量冰淇淋填满的宇宙。

设想一下：如果宇宙是真正有限的呢？想象一个橙子和一只极小的蚂蚁。这只蚂蚁只能看到橙子表皮的一小块区域，正如我们只能看到宇宙的一小部分。但如果这只蚂蚁开始行走，它最终会绕橙子一圈，回到出发点。所以橙子的表皮并不是无限的，却也没有边界。

宇宙并不像橙子的表皮，但它可能与之非常相似。宇宙也许不是一个球体，而是一个超球体，其中三维空间自我卷曲，这对人的大脑来说是无法直观想象的。

但关键在于：没有边界，也没有尽头。

这种"有限而无界"的图景，看起来像是数学家精心搭出的思想游戏，可它却是目前最能让物理学自洽的答案之一。计算机模拟显示，在这样的几何结构里，宇宙从任意一点向外望去都是相似的：同样的星系密度、同样的辐射背景、同样的膨胀速率。

换句话说，宇宙可能呈现出某种自相似性——无论你飞到哪里，看到的图景与此处并无本质不同。这也是为什么人类始终无法通过观察某个"远方"来判断宇宙的形状：因为远方在统计意义上就是此地。

现在换一种设想：如果宇宙真的无限延伸，会发生什么？你踏上一艘飞船，一直朝一个方向飞行，会不断发现新的星系、恒星和行星，新的奇观，新的怪异事物，很可能还有你无法想象的新外星人和新生命形式。

如果你用有限的选项去构建事物，却拥有一个所有方向上都永远充满事物的无限空间，那么纯粹出于概率，重复出现是必然的。

当然，某件事有可能发生，并不等于它一定会发生。

也许宇宙的确无限延伸，但只有那些平淡无奇的东西无止境地重复。

可如果物理定律在任何地方都相同，那么在极其遥远之处，气体也可能孕育出恒星和行星，从化学过程中诞生出原始的遗传信息，进入细胞和动物之中，以极不寻常的方式演化，最终演化出学会制作网络内容的类人猿。这样的事至少发生过一次，所以概率并不为零。

此刻的地球是如此不可能存在，你必须旅行到极其遥远的地方，才可能找到第二个完全相同的地球——大约要走10的10的29次方倍于可观测宇宙的距离，即1后面跟着一百亿亿亿个零那么多倍。如此遥远，几乎意味着永远无法抵达。

尽管如此，在一个真正无限的宇宙中，粒子的每一种组合合乎情理地不仅可能只出现一次，还可能出现无数次。而当我们回头审视自己所处的位置时，会发现另一种同样令人震撼的渺小感。

而此时的旅行者一号连太阳系都还没有飞出去。当"渺小的地球"与"可能重复无数次的宇宙"这两幅图景叠在一起，人类关于"中心"与"边界"的直觉几乎全部失效。

虽然这些情景在纸面上都是可能的，但我们已经踏入了科学哲学的领域。目前，这些想法都无法检验、无法证明。

如果宇宙是无限的，我们永远也不会知晓。人类的逻辑总倾向于让世间万物有始有终，可当我们顺着光向前追溯，标记出的那道直径约930亿光年的"宇宙边界"，本质上并不是空间的墙，而是时间与光速共同为我们划下的视野极限。

现实情况是，对我们而言，宇宙是有限的，并且拥有一个边缘——一个我们能够看见的边缘，即时间之边。我们所能与之互动的一切都处在可观测宇宙之内，而这一情形极有可能永远不变。

所谓"宇宙墙"也好，"宇宙的终点"也好，都只是这层视野边缘投射在语言里的影子，它并不意味着走到那里就会撞见一堵实实在在的墙。即使这个有限的宇宙让你觉得渺小，它仍然大得足以承载我们和我们的后代所能构想出的一切梦想，对所有人而言都是无限地足够。

宇宙是否真的存在自相似性，是否真的在遥远处藏着另一个你，也许永远只能停留在模拟与推演之中；但那颗0.12个像素大小的暗淡蓝点，以及蓝点上仰望星空的我们，本身已经是这场无穷追问里最珍贵的答案。