天文|宇宙是否是无穷大的？如何向怀疑论者解释这个事实？
本文参加百家号 #科学了不起# 系列征文赛 。
如果你相信宇宙是无限大的 ， 你能真的理解10000000…（10的10的100次方的次方）光年仅仅只有整个宇宙直径的0.00000001%吗？你真的不觉得这里有问题吗？
一个石块很小 ， 可以放在我的手掌中 。
一座山很大 ， 塞不进我的手中 ， 但我能看到它 。
地球应该会更大 ， 放不到我的手中 ， 我也看不到它 ， 肯定是假的 。
地球是太阳系的一部分 。 地球是假的 ， 太阳系也肯定是假的 。
星系是假的 。 整个宇宙都是一个谎言 。
这就是坐井观天的人从他的角度上产生的观点 。
科学是真实存在的 。 仅仅因为你不理解 ， 并不意味着核弹不能带来毁灭 。
并不意味着气候变化不是真实存在的 。
并不意味着这些年逾古稀的科学家们发表的研究成果都是错的 。
并不意味着宇宙没有几十亿年的年龄 。
如果你怀疑科学 ， 那就别用你的电脑 。 同样别用你的手机、电视、汽车 ， 和很多其它在1995年后生产的设备 。
再也别去看医生 。
别跨过为你敞开的自动门 。
别用贷记卡和借记卡 ， 只用现金付账 ， 也别去银行 ， 银行的电脑会保存的你的记录 。
别去使用条形码的商店 ， 它的收银台也有电子设备 。
如果你不相信科学 ， 你怎么能相信任何一个有电脑芯片的东西呢？毕竟芯片也是科学的产物 。
科学是一个整体 。
像是创造论（认为万物由上帝创造）这种非科学理论 ， 之所以不能够被认为是科学 ， 是因为它不能被其它科学理论所佐证 。 事实上 ， 要让创造论成立 ， 必须要推翻微积分 ， 而后者正是许多科学理论的表达方式 。 也要推翻物理、化学的基本理论 ， 这些是其它科学领域的两大支柱 。
我一开始只是想写个评论 ， 写得太长了 ， 所以把这些写成了这样 。
从很多角度看来 ， 我对许多领域的知识一无所知 ， 与穴居人并没有什么差距 。 但我相信科学 ， 我知道我只了解世界上知识的亿亿分之一 。 我往烧杯中放了一些粉末 ， 然后烧杯中的东西就会升温或降温 ， 然后你得出了方程 ， 知道要让温度上升十度要放多少粉末 。 然后你就能告诉自己 ， 这里发生了什么化学反应 。
或者说用开水来加热金属 ， 然后把金属取出 ， 放到有250毫升的水中 ， 计算金属放出的热量 。 通过记录水的温度变化 ， 这样就能得出这种金属是什么——如果它是纯金属不含杂质的话 。 科学很奇怪 ， 但它确实奏效 ， 每次都是 。 实验的可重复性是科学理论必须要做到的 ， 这样它才能被称作是一门科学 。
我个人并不认为宇宙是无限大的 。 逻辑表明宇宙并不是无穷的 。 目前的大爆炸假设/理论包含的奇点是一个单个极小的点（科学家认为这个点比一个原子还小） 。 这个理论要成立就需要这个奇点是有穷的 。
这个理论解释了早期宇宙的膨胀 ， 被科学界所接受 ， 而在这个理论中早期宇宙是有穷的 。 但要记住 ， 这并不是说宇宙膨胀是像一个三维球状的膨胀 。
我们认为（非常确定）宇宙事实上在不断膨胀 。 一个膨胀的宇宙不可能是无穷的 。 （我很好奇为什么在我们所处的星系团外所有的星系都在远离我们 。 ）
图：右侧为遥远星系的光谱 ， 左侧为太阳光谱 。 谱线的红移是宇宙膨胀的证据之一 。 图源wikipedia
只有一个静止的宇宙才可能是无穷的 ， 因为它不会有物质的增加和减少 。
无穷=未被定义
首先 ， 我不认为宇宙是无穷的 。 既然它是在某个时间点产生的并且以一个确定的速度膨胀 ， 它怎么可能是无穷的？即使这个时间点是很久之前（确实是在几十亿年前）而且膨胀的速度很快（有多快？） ， 它仍然是有穷的 。
图：宇宙 ， 以随时间变动的一系列圆盘状“切片”表示 ， 时间轴从左到右 图源wikipedia
第二 ， 我的观点是怎样的并不会有任何影响 。 我认为上面说的这些已经足够说服你了 。
第三 ， 你列举的数字并没有任何意义 。 如果宇宙是无穷的 ， 你可以把这些数字换成任何一个数字 。 而如果宇宙是有穷的 ， 就会存在一个数字能让你的说法变成错误的 。
第四 ， 我能不能理解和事实是怎样的完全无关 。 人们想象数字的能力在很低的水平上就失效了 。 我们其实难以想象1000 ， 更别说100万 。 但我们知道宇宙的直径肯定大于100万光年 。 所以就算我们不能想象又如何呢？在尺寸这个方面 ， 宇宙不一定需要你能想象和直观理解它 。 甚至 ， 我们能从理论得出宇宙的年龄有几十亿年 ， 这件事本身就不可思议了 ， 即使我们不能直观想象这么长的时间 。
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