时间简史
我们过去认为宇宙应该是有限大的,因为有很多证据表明宇宙始于大爆炸,大爆炸之前什么都没有,然后它不可能在大爆炸之后突然变得无限大,对吧?例如,霍金著名的《时间简史》得出的结论是,宇宙是一个巨大的弯曲空间,就像地球表面一样。如果你在宇宙中朝着一个方向前进,你最终会回到你开始的地方。
宇宙膨胀
但宇宙膨胀得如此之快,甚至比光速还快,以至于我们看不到任何光在宇宙中移动。但在过去十年左右的时间里,天文学家对宇宙进行了大量的大规模观测,他们并没有像我们预期的那样找到弯曲空间的证据,而是找到了。宇宙似乎异常平坦。有什么证据呢?第一个是光线在空间中的路径。如果你在地球赤道上画两条平行线,就像地球上的一个二维平面一样,它们最终会在两极相交。
弯曲的宇宙
因此,在弯曲的空间中没有真正的平行线,但在宇宙中没有这样的弯曲。第二个是广义相对论的证据。广义相对论认为,能量和质量会使空间弯曲,因此,只要计算宇宙中质量和能量的数量,并计算智能的密度,你就可以大致了解宇宙是如何弯曲的。当宇宙中物质较多,引力较大时,空间的曲率为正,宇宙的形状将是一个球体。