宇宙是什么形状？它可能是一个巨大的环

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根据一项新的研究，我们的宇宙可能不是像床单一样平坦，而是像一个巨大的充气气球一样弯曲。

这是今天(11月4日)发表在《自然天文学》杂志上的一篇新论文的结论，该论文研究了来自宇宙微波背景(CMB)的数据，宇宙大爆炸的微弱回声。但并不是所有人都相信这一点; 基于2018年公布的数据的新发现，与多年来的传统观点以及最近基于同样的 CMB 数据集的另一项研究相矛盾。

根据这篇新论文，如果宇宙是弯曲的，那么它就会温和地弯曲。这种缓慢的弯曲对于我们的生活、太阳系甚至是我们的银河系来说并不重要。但是，超越这一切，在我们的银河系邻居之外，深入黑暗之中，最终ー沿着直线移动ー你会环行一圈，最终回到你开始的地方。宇宙学家称这种观点为“封闭的宇宙”它已经存在了一段时间，但它不符合现有的宇宙运行理论。因此，它在很大程度上被拒绝，而是支持一个“平面宇宙” ，这个宇宙在各个方向上都没有边界，而且不会自我循环。根据作者曼彻斯特大学的宇宙学家 Eleonora Di Valentino，罗马大学的宇宙学家 Alessandro Melchiorri 和约翰·霍普金斯大学的宇宙学家 Joseph Silk 的说法，CMB 最好的测量数据中的一个异常现象为宇宙终究是封闭的提供了确凿(但不是绝对的决定性)的证据。

闭合宇宙和开放宇宙之间的区别有点像拉伸的平板和充气的气球之间的区别，当纸张展开时，每一个点都会从一条直线上的其他点移开。当气球充气时，其表面的每个点都会远离其他点，但气球的曲率使得运动的几何形状更加复杂。

“这意味着，例如，如果你有两个光子，它们在一个封闭的宇宙中平行运动，它们(最终)会相遇，” Melchiorri 说。在一个开放、平坦的宇宙中，光子在不受干扰的情况下，将沿着它们的平行轨道运行，而不会发生任何相互作用。

传统的宇宙膨胀模型，Melchiorri 说，表明宇宙应该是平的。按照这个模型，将空间的扩张一直倒回到开始，回到大爆炸后的第一个0.000000000000000001秒，你会看到一个不可思议的，指数式扩张的时刻，因为空间从它开始的那个无限小的点发展出来。这种超高速膨胀的物理学指向一个平坦的宇宙。这是大多数专家认为宇宙是平的第一个原因。Melchiorri 说，如果宇宙不是平的，那么你就必须“微调”原始机制的物理学原理，使它们完全吻合在一起，并在此过程中重做无数其他的计算。

宇宙微波背景辐射是我们在宇宙中看到的最古老的东西，它是由周围的微波光构成的，当你屏蔽掉恒星、星系和其他干扰时，它会充满整个宇宙空间。它是关于宇宙历史和行为的最重要的数据来源之一，因为它非常古老，而且遍布太空。而且，根据最新的数据，宇宙微波背景辐射的“引力透镜效应”比预期的要多得多ーー这意味着重力对宇宙微波背景辐射的弯曲似乎超过了现有物理学所能解释的。

研究小组正在利用的数据来自2018年的普朗克实验——欧洲航天局(ESA)的一项实验，该实验旨在绘制比以往任何时候都更详细的宇宙微波背景辐射图。(新的数据将发表在即将出版的天文与天体物理学报志上，现在可以在欧洲航天局的网站上看到。为了解释这种额外的引力透镜效应，普朗克协作小组刚刚在该小组的宇宙形成模型中加入了一个额外的变量，科学家们称之为“一个透镜” ，“这是你手工放在那里的东西，试图解释你看到的东西。这和物理学没有关系，Melchiorri 说，这意味着在爱因斯坦的相对论中没有 a 镜头参数。“我们发现，你可以用正弯曲的宇宙来解释 a 镜头，这是一个更物理的解释，你可以用广义相对论来解释。”梅尔基奥里指出，他的团队的解释并不是决定性的。根据该小组的计算，普朗克数据指向一个封闭的宇宙，标准差为3.5西格玛。这远远低于物理学家在确认一个想法之前通常寻找的5西格玛标准。但是一些宇宙学家说还有更多的理由来怀疑。

斯坦福大学的宇宙学家 Andrei Linde 说，《自然天文学》的论文没有考虑到另一篇重要的论文，这篇论文于10月1日发表在 arXiv 数据库中。 (这篇论文还没有发表在同行评审的期刊上。) 在那篇论文中，剑桥大学的宇宙学家 George Efstathiou 和 Steven Gratton，两人都参与了普朗克合作项目，他们研究的数据比《自然天文学》的论文更为狭窄。他们的分析也支持了一个弯曲的宇宙。然而，当 Efstathiou 和 Graton 连同其他两个早期宇宙的现有数据集一起研究这些数据时，他们发现总的来说，证据指向一个平坦的宇宙。

当被问及埃夫斯塔修和格拉顿的论文时，梅尔基奥里赞扬了这项工作的精心处理。但是他说，两人的分析依赖于普朗克数据中太小的部分。他还指出，他们的研究是基于对普朗克数据的修正(理论上也是改进) ，而不是600多名物理学家审核过的公开数据集。林德指出，这种重新分析表明，埃夫斯塔修和格拉顿的论文是基于更好的方法。埃夫斯塔蒂乌要求不要直接引用他的话，但他在写给 Live Science 的一封电子邮件中指出，如果宇宙是弯曲的，就会产生许多问题ーー与早期宇宙的其他数据集相矛盾，使得宇宙观测到的膨胀速度的差异更加严重。格拉顿说他同意了。

梅尔基奥里也同意，封闭宇宙模型会给物理学带来一些问题。

“我不想说我相信一个封闭的宇宙，”他说。“我比较中立。我会说，让我们等待数据和新的数据会说什么。我认为，现在存在差异，我们必须小心谨慎，努力找出产生这种差异的原因。”


原文地址：今日头条

eromy

就我们现在这点知识，怎天都想着解释宇宙！[晕]

普通人物怨

宇宙外边是啥

李志敏

这个我还没顾着去研究，目前，我最愁的是三十亿年后银河系与仙女星系相撞，我躲到那里会安全些，寝食难安啊！

conanwchen2

无限大，无限小，一叶一菩提，一沙一世界。宇宙之大，大到难以想象；宇宙之小，小到令人窒息。