El universo se está expandiendo. ¿Hay espacio fuera del universo?

El exterior del universo de hecho no es espacio. Además, como "exterior" se utiliza para definir la posición del espacio, preguntar sobre el exterior del universo equivale a preguntar sobre el exterior del espacio. Este tipo de preguntas están mal... China Hay un antiguo dicho: El más grande no tiene afuera, el más pequeño no tiene adentro.

Zhuangzi quien propuso que "lo más grande no tiene exterior y lo más pequeño no tiene interior"

Si hay un exterior en el espacio, entonces el exterior sigue siendo espacio si el universo lo tiene. un exterior, ¿no es entonces el exterior el universo? Por tanto, el término "fuera del universo" no es conceptualmente válido. En la teoría general de la relatividad, podemos construir un modelo de universo finito e ilimitado: un universo hiperesférico. Las tres dimensiones espaciales del universo hiperesférico se curvan y cierran bajo la acción de la materia para formar una hiperesfera tridimensional, que equivale a la superficie de una hiperesfera de cuatro dimensiones. Sabemos que para una esfera bidimensional, tiene. no tiene límites, y lo mismo ocurre con una hiperesfera tridimensional. La esfera tampoco tiene límites, pero todos son limitados. El tamaño de la esfera está determinado por el radio de la esfera. también determinado por el radio de la hiperesfera. Pero según la teoría general de la relatividad, el cierre del universo hiperesférico no requiere un espacio de cuatro dimensiones. En otras palabras, el universo hiperesférico se cierra por sí solo y no necesita una hiperesfera de cuatro dimensiones para darle forma. Por tanto, bajo el marco de la relatividad general, el espacio-tiempo cuatridimensional (espacio hiperesférico tridimensional más tiempo) incluye todo el universo y no tiene exterior. No tiene sentido hablar fuera del universo bajo la relatividad general.

Sin embargo, con el desarrollo de la teoría, debido a la necesidad de una teoría unificada, los físicos teóricos comenzaron a agregar dimensiones al universo, de 5 a 26 dimensiones a 10 dimensiones y finalmente a las 11 dimensiones actuales. Finalmente, la teoría M El universo se define como un espacio-tiempo de 11 dimensiones, incluidas 10 dimensiones espaciales y 1 dimensión temporal. ¿Pero dónde están las dimensiones adicionales? Este problema ofrece dos soluciones: la primera posibilidad es que la dimensión extra espacial se reduzca a la escala microscópica de Planck, lo que excede los límites de observación de los humanos. Hay que decir que excede los límites de observación física de nuestro universo, por lo que la observación es menor. Otra posibilidad es que nuestra brana espacial tridimensional esté flotando en un espacio de alta dimensión, y toda la materia de nuestro universo esté encerrada en la brana cósmica tridimensional y no pueda penetrar en el espacio de alta dimensión, por lo que no podemos observar; él. . (Sin embargo, en teoría la gravedad puede penetrarlo)

Espacio de alta dimensión

Entonces surge la pregunta Dado que el espacio de alta dimensión puede existir, ¿no está afuera? Sin embargo, ¡el espacio de alta dimensión sigue siendo nuestro universo! ¿Recuerdas cómo surgió? Se propone unificar la teoría, es decir, unificar las cuatro interacciones de la naturaleza, para que naturalmente se conviertan en un todo unificado. Es decir, según la teoría M, nuestro universo tiene 11 dimensiones. Sin embargo, la teoría M no parece tan dominante como la relatividad general. En realidad, permite la existencia de dimensiones superiores, pero eso no tiene nada que ver con nosotros. Dado que son irrelevantes, ¿qué sentido tiene discutirlos?

Sin embargo, con la introducción de la teoría de cuerdas, descubrimos que las antiguas palabras chinas parecían incorrectas. En el pasado, pensábamos que la longitud de Planck era la escala espacial más pequeña. Longitud de Planck En realidad, existe un espacio de seis dimensiones con dimensiones mutuamente perpendiculares enrolladas en su interior: el espacio de Calabi-Yau. Y también puede haber un espacio de alta dimensión "más grande" fuera de nuestro espacio tridimensional... ¿Qué deberíamos hacer si los antiguos parecían estar equivocados...

Calabi-dimensional de seis dimensiones? Espacio yau