宇宙的奧秘—宇宙大小之謎

  宇宙中有數以億計的天體，這些天體都是十分巧妙而有規律地相互組合的，大多數的星體構成星系，比如我們的太陽系就是。星系再構成銀河系，宇宙中至少有10萬個大大小小的銀河系。

  宇宙空間是十分廣闊的，光在一秒鐘內可走30萬千米，單是我們地球所在的銀河系，跨幅的闊度就有10萬光年。宇宙中有10萬個銀河系，那麼，宇宙究竟又有多大呢？宇宙是有限的，還是無限的？它到底有沒有盡頭呢？

  古代很早就有一些天文學家認為宇宙是無限的。屍佼在《屍子》一書中說：「天地四方曰宇，往古來今曰宙。」他把空間和時間聯繫起來思考，從而模糊地表示了宇宙在空間上和時間上無限的思想。《列子》一書的作者認為，大地僅僅是宇宙間一種很小的東西，而不是宇宙的中心；「上下八方」都是「無限無盡」的而不是「有極有盡」的。唐代著名的哲學家柳宗元曾在《天對》中說過，宇宙「無中無旁」，即沒有中心也沒有邊界。

  大約在公元140年，古希臘著名天文學家托勒密在總結前人天文學說的基礎上，提出了「地心說」，認為地球是宇宙的中心，太陽、月球、行星和恆星都圍繞地球轉動。在後來的1 000多年中，托勒密的地球中心說一直在歐洲占統治地位。到16世紀，波蘭天文學家哥白尼經過40多年的辛勤研究，於1543年提出了「日心說」，認為太陽是宇宙的中心，地球和其他行星都圍繞太陽轉動。他把宇宙的中心從地球搬到了太陽，把人類居住的地球降低到了普通的行星地位，從而開始把自然科學從神學中解放出來，並且動搖了神權對於人類的統治。但是，由於受當時生產力水平和實踐條件的限制，哥白尼和托勒密一樣，都把宇宙局限在很小的範圍內，錯誤地認為太陽系就是全部宇宙，把宇宙看成是有限的，即有邊界的。

  1584年，義大利哲學家布魯諾在倫敦出版了《論無限宇宙和世界》一書，十分明確地提出了宇宙無限的理論。他指出：「宇宙是無限大的，其中的各個世界是無數的。」他認為，在任何一個方向上，都展開著無窮無盡的空間，任何一種形狀的天空都是不存在的，任何的宇宙中心都是不存在的。所有的恆星都是巨大的球體，就像太陽一樣。他把太陽從宇宙的中心天體降為一個普通的恆星。

  20世紀后，愛因斯坦提出了廣義相對論。他所提出的宇宙模型是一個「有限無邊」的體系。所謂有限，指的是空間、體積有限；所謂無邊，指的是這個三維空間並不是一個更大的三維空間中的一部分，它已經包括了全部空間。

  我們可以這樣來理解愛因斯坦的理論：假如有一隻小螞蟻在一個大球上爬行，這個球本身是有限的，但球面根本沒有邊界，所以對於螞蟻來說又是無限的。而我們人類就和這隻螞蟻一樣，生活在這樣一個有限而無邊的宇宙中。

  在愛因斯坦之後，天文學家又提出了新的宇宙模型學說，認為宇宙的空間尺度隨著時間一直在不斷增大，也就是說，宇宙從誕生至今，每時每刻都在膨脹，一直沒有停止過。

  既然宇宙處在不斷膨脹的運動中，那麼它的邊界每時每刻都應該有具體的位置，從這個意義上說，宇宙應該是有限的。然而，宇宙的邊界又在不斷地向外擴展，科學家們還無法推算出它最終將膨脹到什麼程度，會不會永遠膨脹下去。從這個意義上講，宇宙又是無限的。

  總之，目前人們對宇宙大小的種種說法，多數是一種猜測，還沒有完全被天文實踐所證明。宇宙到底有多大，是有限的還是無限的，至今還是一個謎，還有待於航天技術的發展和天文學家的進一步研究探索來加以證明。