為什麼宇宙有邊界，卻還在不斷地膨脹？科學家以「大酒店悖論」作解釋

無窮是一個極限的概念，在數學、物理、天文等領域上經常用到無窮這個概念。我們的宇宙似乎也能看作是無窮的，可能是因為人類目前的能力無法尋找到宇宙的邊界，也可能宇宙本身沒有邊界。如果宇宙是有邊界的，外面空間是不存在的，那麼宇宙是怎樣一直在膨脹的呢？

從人類目前的認知水平以及對宇宙尺度的認定來看，宇宙很可能是無限大的。如果真是這樣，那麼宇宙的膨脹過程根本不需要延展到外面去，只需要在自己的無窮區域內進行膨脹就可以了。可能這樣的假設不太容易理解，但是如果假設是成立的，那麼也就印證了「無窮大」的概念也是成立的。

為了能夠更好地理解這個問題，我們來看看數學家大衛·希爾伯特曾經提出的大酒店悖論。著名的大酒店悖論講的是有一個擁有無限房間的酒店，而且所有的房間都住滿了客人。如果你認為這家酒店是無法再繼續接納客人的了，那你就錯了。希爾伯特會告訴你，是能夠繼續接納新客人的。

酒店老闆想出了一個方法，將原來一號房間的客人挪到了二號房間，二號房間的客人挪到了三號房間，以此類推就不知不覺地騰出了一號房間來接納新客人。就算繼續來無窮多的新客人也不是問題，老闆將一號房間的客人安置到了二號房間，二號房間的客人安置到了四號房間，以此類推，就把所有奇數號的房間騰空了，而且奇數號房間的數量也是無窮的，因此新客人又可以住進去了。

其實這個問題也不是很難，我們可以看出酒店老闆在通過騰空來製造出無窮多的空間。宇宙也是如此，新的空間產生並不需要擴展到宇宙外面去。

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