如何用高中生的知识去了解宇宙

    大家好，近日呢，事件视界望远镜（EHT）合作组织发布了银河系中心黑洞照片，新一波的宇宙热度又提升了不少。那作为一般群众，没有高深的物理学天文学及数学知识，怎么去理解我们的宇宙了，那我作为这样的一个人，从最基础的知识出发，来理解下我心中的的宇宙，供大家参考。

     第一呢，自然是宇宙的终极问题，宇宙到底有没有尽头？现在基本上所有的科学家共识，宇宙有边界，但我觉得，这个边界并不是我们所认识的日常的边界。首先呢，我们定义一下边界，在日常生活中的边界呢，就是说你到达了这个面之后，再也不能向前了，那无法继续向前的这个面呢，就是我们的边界。就好像房间的墙，是房间的边界一样，碰到墙了，我们就不能接着在房间里向前移动了。那这样的话呢，宇宙的边界就是你在宇宙里面，不能再向前的那个面，就是宇宙的边界。具体形容呢，就是假设有一个人，在宇宙的边界不远的地方，拿手去碰宇宙的边界，当你的手无法再向前了，就是宇宙的边界了。到这里都是很基本的常识，你可能觉得我上面都在说废话，那下面奇怪的事情来了。我们都知道，宇宙现在还在膨胀的过程中，那么现在的情况是，你拿手去摸宇宙边界的同时，宇宙自身也在扩张，这样，会不会存在当你你在伸手摸宇宙边界的同时，宇宙边界又在远离你，这样，你虽然离边界很近去摸，可是却发现摸不到正在远离你的边界，你的手能一直向前摸！那这就带出来一个问题，摸不到的边界，还算是边界吗？这时候，有小伙伴就笑了，怎么会摸不到，你只要伸手的速度大于宇宙边界扩张的速度不就可以了吗？那这带来一个新问题，伸手的速度可以大于宇宙扩张的速度吗？

  那我们现在再把去摸宇宙边界的问题换为我们都会碰到的小学生的数学题，就是简单的追及问题。就是A以速度v1向前跑，B以速度V2向前追，什么时候B能追上A。这并不是要大家去解这道题，我们高中生也不会从公式中去理解这个宇宙。我们先要定义一下，什么算是B追上A了？现实生活中，就是简单的B超过A的时候，就是B追上了A。但是，用稍微理论一点的解释，应该是存在前方某个点，B将先于或同时与A到达，首次出现这个点的时候，就是B追上了A。这句话的关键不在于那个点在哪，而是在先于或同时这两个词。换成我们去摸宇宙的边界，就是你的手有可能先于或同时与宇宙的边界到达某个点吗？说到这，有同学估计可以认识到这里面存在悖论了。首先，你肯定无法先于宇宙的边界到达某个点 。因为这等于是你先跑到边界外面去了，那你就打破了对边界的定义，因为边界就是你无法在向前的面。那现在就是同时到达。现实生活中，你判断你到达了墙的边界，在你用力按墙的时候，墙会给你一个反作用力，墙是变形了的，那就是你实际上是使墙到达了一个新的边界，然后还原回来。所以，现实中存在墙这个边界，是因为外面有更大的边界存在，可以是墙这个边界变形。但是宇宙的外面不存在一个更大的边界，因为那样的话，那个边界才是宇宙的边界。那么同时到达可能嘛？那么你就是和边界同时到达边界，但是在下一个时刻，边界又往前一些，那么你伸出去的手也要再往前。这样就变成了无限追及，却无法追到的情况。这样，就非常像古希腊的芝诺悖论。你永远只能追到现在的乌龟，但是下一个时刻，乌龟就在下一个点了，你又追不上了。这个哲学思辨放在宇宙边界是完全可行的。现实世界的追及问题，是要先假定你能追到乌龟的时间点，然后再算出这个时间点。但是在宇宙边界中，在未来宇宙边界未达到的地方，是不存在时间的，没有时间点给你假设，就算你假设了这个点，这个点也是不存在的，所以，我觉得最终的结论是，宇宙边界存在，但将无法被追及。这里追及的意思是，存在，但永远无法被观测到。

   任何追向宇宙边界的观测行为，最终都将无限趋同于宇宙的扩张速度，这个速度就是最大速度。现在可证明的最大速度是光速，那怎么理解光速最大呢？相对论上的光速最大太难懂，我们从最基础的知识上来理解。首先，我们要定义什么事最大。一种定义方法是，最大数大于你所能列举出来的的任何数。那这没办法求证，因为你永远能列举下去。另一种方法是，存在一个数，任何对这个数加减的结果，都小于或等于这个数，那这个数就是最大数。 光速就是这样一个现象，你对光速进行任何的减速加速，得出的速度都会小于等于光速。为什么光速最大呢？我觉得，这是因为我们讲速度的时候，不仅有距离，还有时间在里面。光速之所以最大，是因为你只能在未来能到的时间点到达那个点，你不能在时间还没到那个点的时候，就提前到达那个点。时间还没到的那个点，是不存在点，你不可能到达。所以，限定光速的不是距离的概念，而是时间。任何物体行进时速，只能小于等于时间的流速。所以这就和之前的宇宙的边界相呼应。

   以上就是时间和空间。总而言之就是，空间有限但不可及，时间有速但不可达。不涉及什么理论知识，只是作为一个高中生最浅显的理解，可笑之处太多，本来就文化水平有限，谢谢理解，再见！