宇宙は無限か、それとも有限か？
観測可能な宇宙の探査において大きな進歩が見られたにもかかわらず、 科学者たちは、宇宙が無限に広大であるか、あるいは何らかの奇妙な形をしているかという問いに対して、いまだ決定的な答えを出せていない。
現在の理論は大きく二つの陣営に分かれている。宇宙は境界のない真の無限であると主張する陣営と、宇宙は有限ではあるが従来の意味での「境界」はないと考える陣営である。
研究者たちは、ますます詳細な観察や理論的な進歩が見られるにもかかわらず、最終的な答えは依然として人間の手の届かないところにあるかもしれないと強調している。
しかし、観測可能な宇宙の部分や最も遠い銀河について私たちが知っていることは、重要な手がかりを与えてくれる可能性がある。
宇宙について私たちが知っていること
私たちが観測できる宇宙の範囲は確かに有限です。光は有限の速度で進み、宇宙は膨張しているため（ブラックホールの衝突によって確認されています）、私たちはある一定の「地平線」しか見ることができません。
宇宙はビッグバン以来膨張を続けており、その結果、銀河はますます互いに離れていく。銀河間の距離が大きければ大きいほど、銀河が離れていく速度も速くなる。
これは、表面に点を描いた風船を膨らませることで視覚的に理解できる。風船が膨らむにつれて点が離れていく様子は、空間の膨張をシミュレートしている。
しかし、宇宙の形状、そして宇宙に「端」があるのか、それとも無限に広がっているのかは、依然として謎のままだ。現在の宇宙曲率の測定結果は、宇宙が空間的に平坦であることを示唆している。
これは宇宙が平らな円盤であるという意味ではなく、2本のレーザー光線が宇宙空間を平行に照射された場合、何十億年経っても決して交差したり分離したりすることはないという意味である。
宇宙が平坦であるという考えは、二つの明確な可能性を示唆する。もし宇宙が無限に長い紙のように平坦であれば、それは無限となる。しかし、宇宙はトーラス状（ドーナツのような形）である可能性もあり、その場合は有限ではあるが境界を持たないことになる。
我々が観測する平面幾何学は、有限ではあるが境界のないグローバルなトポロジー構造を可能にするものであり、現在の観測精度ではこれら2つのケースを明確に区別するには不十分である。
なぜ真実は永遠に謎のままでいられるのだろうか？
マルチバース理論の図解。この理論は、観測可能な宇宙の向こう側に、無数の他の宇宙が存在する可能性があり、それらは並行宇宙や「バブル」宇宙と呼ばれることもあると示唆している（画像：Vchal/Getty Images）。
観測技術の著しい進歩にもかかわらず、宇宙が本当に無限なのか、それとも単に広大なだけなのかを判断する能力には、依然として大きな限界がある。
天体物理学者の間では見解が分かれており、無限宇宙説を支持する者もいれば、特定の相互接続構造を持つ有限宇宙説を信じる者もいる。マルチバース理論はこの問題をさらに複雑にし、その推測的な性質を強調している。
我々は宇宙のごく一部しか観測していないため、宇宙全体に関する結論を導き出すには、検証不可能な外挿が必要となる。
私たちは宇宙を「巻き戻したり」、宇宙規模で制御された実験を行うことはできません。私たちは完全に受動的な観測に依存しています。つまり、私たちの観測範囲の向こう側に何があるのか、空間はどのように繋がっているのか、境界は存在するのか、時間と空間は無限に広がっているのかといった疑問は、未解決のまま残される可能性があるということです。
究極的には、宇宙はあまりにも広大であるため、たとえ有限であったとしても、「無限」と区別することは永遠に私たちの手の届かないところにあるのかもしれない。
もしそれが無限であれば、境界の証拠を観測することは決してできないかもしれない。いずれにせよ、この問題は人間の経験的理解の範疇を超えているのかもしれない。
出典：https://dantri.com.vn/khoa-hoc/vu-tru-co-thuc-su-vo-han-20251126015148568.htm
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