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恒星、行星、卫星和许多小行星本质上都是球形的 ， 而太阳系其他星球甚至黑洞往往是扁平的圆盘 ， 这些形状是重点对较大质量物体影响的体现 ， 但更庞大的结构是什么形状的呢？如果我们能从外部的角度看我们的整个宇宙 ， 它会是什么样子？
几千年来 ， 人类一直在试图探索出宇宙的形状 ， 历史上宗教文献用不同的方式回答了这个问题 。 印度耆那教的文字 ， 将与中描述为类似人体的形状 ， 古代以色列人 ， 把宇宙看作漂浮在水面上的扁平圆盘 ， 上方者天堂、下方是地下世界 。 哲学家亚里士多德认为 ， 我们的宇宙是一个球体 ， 因为球体是最完美的形状 。 印度教的经文把宇宙想象成一个巨大的宇宙蛋 ， 里面包含着一切 。
随着我们对世界的认识程度加深 ， 我们实际上可以通过计算推测出宇宙的形状 ， 并得出科学的答案 。 以前我们根本无法知道宇宙是什么形状的 ， 但爱因斯坦的广义相对论出现时情况发生了变化 。 广义相对论之所以重要 ， 是因为它表明质量 ， 能使空间结构发生弯曲 ， 因为宇宙的形状可以通过它所包含的物质的数量来推断 ， 这也使得我们能够计算出临界密度 。 临界密度是指宇宙在很长时间后停止膨胀的宇宙密度 ， 还可以计算出宇宙膨胀 ， 在无限时间后停止所需要的质量 。 科学家将宇宙中的实际质量与临界密度进行比较 ， 可以确定宇宙的形状 ， 事实证明 ， 宇宙有三种可能的形式 。
如果宇宙的密度小于临界密度 ， 那么宇宙中就没有足够的物质来抵消和阻止膨胀 ， 我们的宇宙将会永远膨胀 。 在这种情况下 ， 宇宙被认为是开放的或双曲线的 。 然而当谈到宇宙的形状时 ， 要记住的是 ， 我们的宇宙实际上存在于四维空间中 ， 所以我们谈论的任何形状 ， 都是我们可以理解的低纬形状 ， 但我们实际上是在谈论四维的马鞍型 ， 在这种情况下 ， 光永远不会回到它的起源 ， 而是会永远持续下去 。 随着时间的推移 ， 从它的起源越来越远 ， 因为宇宙一直在膨胀 ， 它会到达一个点 ， 物质开始被拉伸 ， 并被撕成碎片 ， 导致我们的宇宙 ， 在所谓的大裂口中结束 。
如果宇宙的密度大于临界密度 ， 那么宇宙最终将停止膨胀 ， 这将使我们的宇宙成为一个封闭的宇宙 ， 它0将形成一个四维球体的形状 ， 在这种情况下宇宙是有限的 ， 没有明显的边缘 ， 但这也意味着任何光在绕宇宙旅行之后 ， 最终都会在它开始的地方结束 。 在这个球形宇宙中 ， 所有的物质会被重力拉拢 ， 最终在一个返现的大爆炸中粉碎 。
虽然这不是宇宙形状的普遍接受的观点 ， 但最近的研究指出了这一点 。 自然天文学2019年发表的一项研究的结论指出 ， 根据普朗克卫星对宇宙微波背景辐射的测量 ， 宇宙是封闭宇宙的概率为99% 。 尽管如此 ， 最被广泛接受的理论是 ， 宇宙的实际密度等于临界密度 ， 宇宙像一张纸一样扁平范围无限 。 科学家们利用威尔金森微波各向异性探测器的数据得出了这一结论 。 如果宇宙是平的 ， 那么微波背景祈福只有一度左右 。 截至2013年 ， 美国宇航局宣布宇宙是平的 ， 只有百分之零点四的误差 ， 这意味着宇宙的总密度 ， 约为每立方米5.9个质子 ， 其中4.6%的质量是原子 ， 24%是暗物质 ， 70%是暗能量 。
【【科学家】从外部看宇宙是什么形状的？科学家：跟古人的研究相似】