宇宙的形状究竟是怎样的？科学家们给出了答案

神仙

我们习惯于将宇宙视为万物发生的虚无空间，就像一个准备好要被装满货物的空仓库，或是一个各种宇宙时间轮番上阵的剧院舞台。但是广义相对论预言宇宙并不只是虚空，它是一个动态的物理存在，而且很多试验也证明了这样一个预言。空间会因为物质和能量的存在而发生一定程度的扭曲，从而扭曲在其内部运动的物体的路径。空间会慢慢随着引力产生一定的涟漪，空间还会扩大，并在空间里产生更多的空间。这些上看去不同的各类现象，都可以用一个量来表示，空间曲率，或者说是时空曲率。

在空间的平直区域里，例如说附近没有能量和其他物质，沿平行路径运动的物体会一直沿着平行路径进行运动。在空间的正向弯曲的区域里，例如在大行星或者黑洞附近，两条平行的运动路径将会交汇于一点。而在空间负向弯曲区域，平行或者是两条指向彼此的路径，最终将会发散。那么推广到整个空间会是怎样一种情况呢？如果整个空间都是正向弯曲的话，那么空间只可能是一种形状，一个巨大的多维土豆形状，如果沿着其中一个方向走足够远，最终你将会走回最初的起点。如果整个空间都是平直的话，那么空间的形状就十分简单了，一直延伸到无穷远。就如游戏场景中一样，周期循环下去。如果整个空间都是负向完全的话，体育运动就变成了不可能完成的事。所以空间究竟是哪种形状？

现在主要拥有两种观测大规模宇宙曲率的方式，一种是测量三角形的内角度数，如果空间是平直的，那么内角和一定会是一百八十度。如果空间存在一定弯曲，那么这些内角度数之和会根据曲率的不同大于或小于一百八十度。宇宙学家们通过观察早期的宇宙图像，来测量宇宙里三角形的内角度数，并研究该图像上不同点之间空间的关系。测量曲率的第二种方式是测量最初造成空间扭曲的那些事物。宇宙学家们也测量了宇宙里能量和物质的密度，这两种测量的方式表明了宇宙几乎是平直的，测量的误差只有0.4%左右，在你对没有生活在一个土豆形状的宇宙中感到沮丧前，我们必须接受我们宇宙是平直的这个事实，似乎是一个宇宙层面的巨大巧合。如果宇宙里能再多一点能量和质量的话，空间一定会向其中一个方向弯曲；如果宇宙里再少一点能量和质量的话，空间会朝另一个方向弯曲。

这个完美的数值就如同平均每立方米有5个氢原子，空间里的一些留白部分正好让禁锢在我们周围的原子还留在我们周围。若每立方米多于或少于5个氢原子，整个宇宙空间就会变得更加扭曲。至今我们不明白为什么我们的宇宙会有这样恰好的能量物质密度，没到遇到宇宙空间曲率这类问题时，我们现存的知识完全不够。