Если Вселенная плоская, имеет конечную массу/энергию и просто соединена, тогда ДОЛЖЕН быть Край, не так ли?

Да, если Вселенная:

• плоская (нулевая пространственная кривизна)

• имеет конечную массовую энергию (поскольку мы знаем, что она однородна, это также означает, что она ограничена. Если вы отбросите ограниченное es, потому что не хотите допускать единообразия или иным образом, т.е. если она неограничена, то ответ явно нет)

• односвязна (имеет так называемую тривиальную топологию)

Тогда у него должно быть преимущество.

См. нулевую кривизну и другие разделы вики-статьи о форме вселенной, она довольно полная, по адресу https://en.wikipedia.org/wiki/Shape_of_the_universe .

Односвязное условие также является критическим. Если вы допускаете другие топологии, то топологии тора и бутылки Клейна ограничены, плоские и не имеют ребер.

Всего существует 17 возможных различных топологий для многосвязных пространств, которые плоские, в трехмерном (наши пространственные измерения, о которых говорят, когда говорят о кривизне Вселенной) римановом пространстве. См. рис. 4 в документе arXiv по адресу https://arxiv.org/abs/0802.2236 для всех из них. Есть и другие, если пространство не плоское.

Поскольку пространство неограниченно, а массовая энергия конечна, это нарушило бы то, что мы знаем об однородности и изотропии Вселенной. Из реликтового излучения мы видим (крупномасштабную) однородность и изотропию. Теперь мы видим только 380 000 лет назад после Большого взрыва, но никаких признаков больших неоднородностей. Теоретически все еще может быть правдой, что наш инфляционный пузырь однороден, и, следовательно, часть Вселенной за нашим горизонтом частиц может не быть таковой, но нет никаких теоретических оснований так думать. Более распространено мнение, что он был более или менее однородным, и та же самая инфляция, которая создала наш пузырь, могла создать и другие. Если мы когда-нибудь полностью поймем нашу инфляцию (которая на данный момент выглядит вполне согласующейся с наблюдениями, но они не исключают различных версий, или другие неизвестные механизмы из неизвестной теории квантовой гравитации), мы могли бы узнать лучше или иначе. Но в настоящее время крупномасштабная однородность с возможными пузырями согласуется со всеми наблюдениями.

Во-первых, неизвестно, что Вселенная конечна. Эксперимент WMAP делает более вероятным, что он бесконечен. Это был спутник для измерения кривизны Вселенной путем обнаружения крошечных возмущений в Космическом Микроволновом Фоне. Результат оказался нулевым (в точности измерения).

Во-вторых, неизвестно, что Вселенная просто связана. Например, если Вселенная имеет постоянную положительную кривизну (которая меньше точности эксперимента WMAP), Вселенная может иметь сферическую геометрию. По сути это означало бы, что мы живем на поверхности 4-мерной сферы. В этом случае Вселенная не имеет края, хотя 4-сфера односвязна и конечна.

В-третьих, неизвестно, конечна ли Вселенная. С помощью наших телескопов мы можем видеть только структуры, свет которых начался во время Большого Взрыва (они кажутся удаленными на 13,7 миллиардов световых лет, хотя в настоящее время они находятся на расстоянии около 30-40 миллиардов световых лет из-за расширения). На таких очень больших масштабах нет значительных видимых возмущений, поэтому мы можем думать, что Вселенная за этим горизонтом выглядит, вероятно, так же (хотя это не экспериментальное подтверждение).

Нет данных, что находится за этим горизонтом, но Вселенная бесконечна и выглядит так же, как и в нашем непосредственном окружении, значит в ней бесконечная масса.

Кроме того, даже если он имеет плоскую геометрию, он может иметь некоторую циклическую топологию. Представьте себе старые компьютерные игры, когда игрок уходил с экрана справа, а затем появлялся слева. В этом случае она снова не имеет ребра (и не односвязна).

Мы можем видеть Вселенную не только в пространстве, но и во времени. Пространство-время Вселенной имеет сингулярность в Большом Взрыве. То, что мы можем видеть как край - но не в далекой точке, а в далеком прошлом.

Да , ваш вывод будет правильным, если ваши предположения верны. Однако есть масса свидетельств, противоречащих одному из ваших предположений о том, что «…Вселенная… плоская».
Много усилий было потрачено на то, чтобы определить, достаточно ли во Вселенной количества материи-энергии, чтобы сделать ее плоской. И до сих пор мы далеки от того, чтобы иметь достаточно материи-энергии, чтобы сделать это.

Верный ответ таков:

Вселенная расширяется со скоростью света. Поэтому вы никогда не сможете достичь края, не превысив скорость света .

Это связано с тем, что вы в данный момент находитесь не на краю вселенной и одновременно движетесь со скоростью света или быстрее скорости света.

Как я пришел к такому выводу?

Простой.

По мнению некоторых исследователей, Большой взрыв вызвал расширение со скоростью света.

Поскольку в то время, когда произошел Большой взрыв, во Вселенной не было материи, расширение могло продолжаться наружу, и ничто его не замедляло.

Это происходит и сегодня.

Следовательно, поскольку нет ничего, что могло бы замедлить расширение Вселенной, то она должна двигаться со своей первоначальной скоростью (скоростью света).

При этом края Вселенной не существует из-за того, что вы никогда не сможете достичь края Вселенной, не путешествуя со скоростью, превышающей скорость света, что якобы невозможно. Также якобы не было материи вне Большого Взрыва, а значит, на самом краю Вселенной ничего никогда не будет.