其實，宇宙空間無限，時間永恆，封閉是相對的，宇宙沒有盡頭，無論走到哪裡，都是以你為中心。況且，我們連地球都走不出去，這個想法也是荒唐的。宇宙是扁平的嗎?這是以黑洞的思維看宇宙，黑洞由於特殊的引力環境，怎麼說也是一個扁平的天體。宇宙不會是這樣，應該是個球形的立體時空，一個吹大的原子泡沫，一箇中心點受力於四面八方，這個中心點便是輻射開來的萬有引力。

宇宙正在膨脹，而且比我們最強大的望遠鏡所能看到的還要遠。長期以來的傳統觀點，科學家們早就得出結論，我們的宇宙的形狀是扁平的。但幾周前，一份新論文使用了普朗克衛星的最新資料得出了相反的結論：也許宇宙根本不是扁平的，而是用特定的封閉彎曲的幾何體。這有可能嗎？

要解答這個問題，讓我們從空間曲率開始。

圖注：如果你做了一個簡單的實驗，比如把一些筷子扔到平坦的表面上，你至少做一個三角形。你製造的任何三角形的內角總和為180度，這是因為你在平坦的、不彎曲的空間，用扁平的、不彎曲的筷子。

扁平的宇宙空間是我們習慣認知空間形狀。在一張紙上畫一個三角形，你可以確信一些關於它的事實，包括其三個內角的總和為180度。無論是直角三角形、還是其他形狀的三角形，由於具有三邊並存在於一個二維平面中，其內角將相加始終為相同的值。

圖注：雙曲線三角形是繪製在任何負曲率平面表面上的三角形，其三個內角綜合小於 180 度。

當然，除非你的二維平面根本不是平的。如果你從紙上剪出一個三角形部分，然後把它貼在一起，你會發現你現在畫的三角形內角超過180度；你會建立一個正曲率的表面。將該三角形插入另一張平紙，然後建立負曲率表面；繪製的任何三角形內角總和小於 180 度。

雖然二維平面可以是平面的，但它也可以是彎曲的，可以是正的（如球體，其中三角形的角度大於 180 度）或負數（如鞍，其中三角形的角度小於 180 度）。這不僅適用於我們所能想象到的兩個二維曲面，也適用於更高維空間。

圖注：三角形的內角根據存在的空間曲率，加起來和不一樣。正曲線（頂部）、負曲線（中間）或平面（底部）宇宙的內角將分別達到更多、更少或完全等於 180 度。

當我們考慮我們的整個宇宙時，我們有三個空間維度，但同樣，它們可以有任何型別的曲率：正數、負數或平面。正彎曲的宇宙在自然界中可以像球體一樣，但隨著宇宙的演化，它仍然會膨脹或收縮。

事實上，如果宇宙只由物質構成（而沒有有輻射和暗能量），宇宙是彎曲的正、平或負決定宇宙是否封閉的（並將重新摺疊）、臨界（在邊界上永遠重新摺疊和擴充套件）的，或是開放的（註定永遠膨脹）。

圖注：如果宇宙物質密度略高（紅色），它將被關閉，並且已經重新坍塌;如果它只是一個稍微低的密度（和負曲率），它會膨脹得更快，變得更大。大爆炸本身沒有解釋，為什麼宇宙誕生的那一刻的初始膨脹率如此完美地平衡了總能量密度，沒有空間曲率和完全平坦的宇宙空間。我們的宇宙在空間上完全扁平，初始總能量密度和初始膨脹速率相互平衡，達到至少20位以上的有效數字。

原因很簡單：正如我們所知，宇宙大致（在最大尺度上）充滿了相同數量的東西，無論你走到哪裡。在所有地點和各個方向，宇宙中的物質、輻射和能量都是一樣的。在數學語言中，宇宙是各向異性的（所有方向都相同）和同質的（在任何地方都相同）。當我們將這些屬性應用於廣義相對論時，我們得到一組獨特而強大的方程，這些方程定義了宇宙如何隨時間演變。

一方面，我們獲得宇宙尺度如何隨時間而變化：膨脹或收縮率。另一方面，我們擁有宇宙中所有不同形式的物質和能量。而且，如果有任何不匹配，剩餘平衡進入空間曲率，只有當膨脹率和總能量密度精度確實匹配時，才會產生一個扁平的宇宙。

圖注：圖右邊是弗裡德曼方程。第一個弗裡德曼方程詳細介紹了哈勃膨脹速率在左側的平方，它控制著時空的演變。右側包括所有不同形式的物質和能量，以及空間曲率（在最後一個術語中），它決定了宇宙在未來如何演變。這被稱為宇宙學中最重要的方程，由弗裡德曼在1922年以現代形式推匯出來。

從宇宙膨脹最初被衍生的那一刻起，人們就知道，如果宇宙不是完全扁平的，它至少是接近的。一個過於嚴重彎曲的宇宙，無論是正曲率的還是負曲率的，要麼幾乎立即重新坍塌，要麼迅速膨脹到“遺忘”，以至於不可能形成恆星或星系。但沒有什麼規定，宇宙需要完全平坦;它會依靠測量來向我們提供這些資訊。

事實證明，我們的第一個可靠的測量來自宇宙微波背景。在20世紀90年代後期，BOOMERanG實驗在這方面具有開創性，確定宇宙至少非常接近空間平坦。它這樣做的方式簡單、直接且極具吸引力。

圖注：宇宙只有38萬年的歷史時存在的超稠密、平均密度和欠密區域，現在相當於宇宙微波背景中的寒冷、平均和熱點，而熱點又是由膨脹產生的。

你看到的宇宙微波背景是大爆炸遺留下來的餘輝。雖然乍一看，它看起來是一個統一的2.725K在所有方向，仔細研究後發現，在約100微凱爾文水平有缺陷。這些缺陷並不是因為宇宙在一個方向上比另一個方向更熱或更冷，而是因為整個宇宙中存在著密度缺陷。

當在一個超密區域（物質比平均多），光將更難爬出這個引力勢井，因此它失去更多的能量比平均密度區域，並顯得更冷，類似地，光比平均密度區域更容易逃離低密度區域，而且這些斑點看起來比平均溫度高。透過觀察這些溫度波動的角尺度，我們可以重建宇宙的幾何結構。

圖注：來自宇宙微波背景的光和它的波動模式為我們提供了一種測量宇宙曲率的方法。以我們的最佳測量值，在大約400分之一的範圍內，宇宙在空間上是完全平坦的。

來自BOOMERanG的結果非常壯觀，表明宇宙是一個扁平的宇宙，而且隨著我們對宇宙微波背景的測量的改進，觀測結果變得更好。WMAP告訴我們，宇宙是平的，大約在10%的水平，而普朗克，這一水平提高到約2%。結合來自超新星和大規模結構的資料，很明顯，扁平的宇宙是最好的選擇。

圖注：來自三個獨立來源的總物質含量（正態-暗、x軸）和暗能量密度（y軸）的約束：超新星、CMB（宇宙微波背景）和BAO（這是從大規模結構相關性中看到的一個擺動特徵).請注意，即使沒有超新星，我們肯定也需要暗能量，而且暗物質和暗能量的數量之間也存在不確定性。然而，儘管CMB有極好的約束，它不一定認為宇宙絕對必須平坦；仍然允許一定量的曲率。

然而，說宇宙微波背景表明宇宙是毫無疑問的平坦，是不公平的，因為它所揭示的溫度波動模式有多種可能的解決方案。宇宙可能膨脹得更快或更慢，而要調整一些引數；仍然允許稍微閉合（和超密）或開放（和欠密）的宇宙，有單獨的CMB擺動的空間。

圖注：四種不同的宇宙導致CMB中相同的波動模式，但獨立的交叉檢查可以獨立準確地測量其中一個引數，打破退化。透過獨立測量單個引數（如H_0），我們可以更好地約束我們居住的宇宙的基本組成特性。

在質疑CMB結果的新分析中，作者認為溫度功率譜（上面的擺動，你看到的將平均溫度波動的幅度與特定角度尺度聯絡起來）有利於一個封閉的宇宙，而是一個不同的提取訊號：增強一個高於預期的透鏡振幅。

引力透鏡是在觀察點和要測量的源之間產生物質的累積效應：在這種情況下，宇宙微波背景本身。對普朗克資料的一種可能解釋，一個強於預期透鏡訊號的識別表明，物質密度比先前預計的要高。如果物質比其他指標顯示的多，也許這意味著宇宙是封閉和過度的，並且有少量（正的）空間曲率。

圖注：這張宇宙暗物質分佈的3D地圖是利用引力透鏡構建的：我們和遙遠光源之間所有質量的影響。透過從宇宙微波背景中提取透鏡訊號（和振幅），一組科學家聲稱傾向於正彎曲（閉合）宇宙，而不是普朗克建議的扁平宇宙。

作者指出——重要但有爭議的是——其他一些異常可能完全符合這一點。封閉和過密宇宙可以解釋為什麼最大角尺度的溫度波動（相當於3000萬光年左右）的溫度波動低於預期。此外，改變宇宙的曲率和能量含量會改變哈勃常數的首選值。

鑑於宇宙微波背景傾向於約67公里/s/Mpc的值，而距離階梯方法更喜歡73公里/s/Mpc，因此有理由希望，這個額外的擺動空間可能有助於解決大量問題。當作者執行他們的分析時，他們發現，最適合所有資料涉及一個稍微過度密集的宇宙，正曲率在4.4%的水平，達到大約3西格瑪統計顯著性有利於此值。

圖注：正常普朗克溫度波動資料（藍色）有利於平坦的宇宙（其中 x 軸讀數為 0），而 CMB 中存在的透鏡特徵則傾向於在 4.4% 水平左右閉合的宇宙（其中 x 軸值小於 0），略高於 3-西格瑪意義。

不幸的是，這就是這種替代解釋的好訊息結束。如果你對宇宙模型進行這些改變，哈勃常數中的張力會變得更糟，因為增加更多的物質和封閉宇宙迫使你甚至更低——我敢說，哈勃常數值太低了——20世紀50年代中期的值。

此外，空間曲率的最佳約束不再來自宇宙微波背景實驗，而是來自另一個來源：對壓音聲學振盪的測量。透過繪製宇宙的大規模結構圖，並確定星系在大尺度上聚集、聚類和關聯的方式，我們能夠將宇宙的曲率限制在±0.4%的精度。當我們使用這些資料時，我們發現宇宙在空間上是完全扁平的，並且在大於10西格瑪顯著性時排除了±4.4%的曲率，作者自己也承認了這一點。

圖注：從紅移和大規模結構形成推斷出12萬個星系的3D重建及其聚類特性。這些調查的資料使我們能夠進行許多重大而詳細的分析，並使我們能夠確定宇宙在空間上是平坦的，在0.4%以內。

在科學領域，對資料進行替代解釋和解釋總非常有趣，尤其是當有幾個方面無法用最常見的傳統模型解釋時。然而，新增一些額外的物質和一點點額外的曲率，因為它可能是一個潛在的修復一些宇宙謎題，在仔細觀察後會急劇崩潰。對於封閉的宇宙來說，宇宙的膨脹速率和星系聚類特性都是錯誤的：災難性的。

在進行分析時，我們必須始終牢記宇宙在空間上並非完全扁平的觀點，但除非它與全套宇宙學證據相容，否則我們不應認真對待。這一新的分析以新穎的方式呈現了一種有趣的主張，但封閉的、過度密集的宇宙不可能是解決方案。通常的情況是，這種對無法解釋的現象的簡單解決方案所產生的問題比它解決的要多得多。

宇宙各種物質形成多樣恆運動；

系內各星差異能量會互相調衡；

不否認太陽星系溫控近似平面；

兩極星小四季星中場大尜棒型。

宇宙形狀應是封閉的，因為宇宙體積也是有限的。初步依據是光速對於距離的測量。並有可能不侷限於可觀測宇宙之內。