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  • 1 # 醬子聊科學

    之前很多的科學都認為整個宇宙就是一個彎曲的巨大空間,就好像二維的地球表面一樣。如果你沿著某個方向在宇宙中一直走,最終也將會回到出發點。當然宇宙實在太大了,而且空間膨脹的速度超過了光速,所以我們並沒有觀測到有一束光在宇宙中迴圈往返。

    但是在過去十幾年間,科學家用地面望遠鏡和太空探測器反反覆覆在大尺度上觀測宇宙,發現空間……並不是彎曲的。最新的一個結果是在2013年底由“重子振動分光鏡勘測(簡稱 BOSS)”發現、2014年1月宣佈的:在大尺度上,宇宙空間是“異乎尋常的平直”。

    這裡“平直”並不是平底鍋的那種“平”,而是沒有彎曲的意思。宇宙是三維立體的,所謂的平就像一個立方體一樣是平直的,而不是像球體一樣彎曲的。

    根據廣義相對論,質量和能量可以讓空間發生彎曲,那麼你只要統計一下宇宙裡大概有多少的質能,就可以知道空間是怎麼彎曲的。科學家把已知的可見物質、暗物質、暗能量這些質能都加在一起,就可以測量出宇宙的質能密度。在廣義相對論中還有一個理論上的“臨界質能密度”,我們把觀測的質能密度除以臨界質能密度,得到一個數值,用希臘字母 Ω 表示。

    如果 Ω>1,那就說明宇宙裡物質比較多,引力比較大,宇宙空間的曲率就是正的,那麼宇宙就像一個球一樣彎曲;如果 Ω<1,那就說明物質比較少,引力比較小,那麼宇宙就會是一個像馬鞍形一樣的空間,是開放的。

    你猜計算結果的 Ω 是多少?

    結果測出的數值是 Ω = 1 ± 0.004。

    也就是在0.4%的精度之內,Ω 正好等於 1。這說明我們這個宇宙的物質不多不少,引力不大不小,正好讓空間是平直的!宇宙是“平直的”這個也是目前很多科學家們接受的觀點。

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