为什么宇宙是平坦的而不是球形的(为什么宇宙是平坦的而不是球形的物体)

导语：为什么宇宙是平坦的而不是球形的？

大爆炸的意义经常被误解。它被认为是一些东西在某处爆炸，然后爆炸的部分扩展到我们目前的位置。这是不正确的。在大爆炸之前，没有空间或时间。所以，大爆炸没有什么东西在“外部”。

图解：根据大爆炸理论，宇宙是由一个极紧密、极炽热的奇点膨胀到现在的状态。

宇宙只是从一个非常小的体积扩展到一个巨大的体积，这种扩张即使在今天也在发生。所以，我们现在所处的位置对应于早期宇宙中非常小的一些地方。因此，大爆炸发生在宇宙中的任何地方。它发生在所有地方，包括我们现在所在的地方。

图解：哈勃超深空场描绘了远古时代的星系图景，根据大爆炸理论，它们处于一个更年轻、更致密且更炽热的宇宙。

为什么宇宙看起来平坦？这是宇宙学中长期存在的一个令人困惑的问题。今天，大多数天文学家都相信暴胀理论（并且有一些证据支持这一点）。根据这一理论，宇宙在大爆炸后大约10^-30 秒内经历了指数式的膨胀。结果是，在暴胀时代结束时，原子大小的东西膨胀到太阳系的大小。

图解: 从大爆炸形成的宇宙演化图解（左）。在这幅图中宇宙以二维呈现，第三维度是时间，向右是时间流动的方向。

如果是这种情况，无论宇宙的原始几何形状如何，它对我们来说都是平坦的。就好比一个气球，我们可以很容易地看出它是球形的。现在将气球吹到一个非常大的体积，然后在它的表面放一只小蚂蚁。 蚂蚁会认为它在一张纸上，因为它无法检测到曲率。换句话说，我们探测的距离太小，以至于无法探测宇宙中任何可能的曲率。

图解：宇宙形状的三种可能选项。

首先，你必须区分“宇宙”和“可观察的宇宙”。从技术上讲，“宇宙”构成了存在的一切，而“可观察的宇宙”构成了我们视界中存在的一切（即光有时间到达我们的宇宙体积）.我们所做的每一次观察都局限于可观察的宇宙，我们无法确切知道视界以外发生了什么。但是很多人用“宇宙”作为“可观察宇宙”的简写，这会产生一些混乱。

图解：艺术家对可观测宇宙的对数尺度构想，以太阳为中心，朝外是太阳系内行星和外行星，柯伊伯带，奥尔特云，南门二，猎户臂，银河系，仙女座星系，邻近星系，宇宙纤维状结构，宇宙微波辐射以及处在边缘的不可见的大爆炸等离子体。

因此，当我们说“WMAP提供了宇宙平坦的强有力证据”时，我们真正说的是“WMAP提供了可观察宇宙平坦的强有力证据”。

然而，根据暴胀理论，即使宇宙有一定的曲率，可观测的宇宙仍应该在我们能够测量它的水平上保持平坦。但我们不知道暴胀理论是否正确。所以的确，做像WMAP这样的实验很重要。如果我们发现了可观察宇宙中平坦度的偏差，那么它将提供反对暴胀理论的证据。

图解：威尔金森微波各向异性探测器（WMAP）拍摄到宇宙在大爆炸发生后宇宙微波背景的影像。

参考资料

1.WJ百科全书

2.天文学名词

3. curious-蒸鱼-Jagadheep D. Pandian

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