教育新闻网宇宙是看似无尽的海洋，到处都是恒星，星系和星云。在其中，我们看到了启发整个历史故事的模式和星座。但是，我们仍然不了解一种宇宙模式。一个尚未解决的问题：宇宙的形状是什么?我们以为我们知道，但是新的研究提出了另外的建议，这可能表明宇宙学发生了危机。
许多早期的天文学家认为，宇宙是由恒星组成的球体，包围着太阳系，并以固定的，静止的地球为中心。但是几个世纪以来，天文学家发现我们的太阳只是银河系中数十亿个中的一个，而且有数十亿个星光散布在数十亿光年的空间中。创造形式的问题似乎是有争议的。空空间中存在恒星和星系。空间只能是一块空白的画布：平坦，欧几里得和没有结构。
然后在1900年代初期，爱因斯坦(Albert Einstein)发展了他的广义相对论。在其中，空间不是一块空白的画布。它可以根据宇宙中质量的位置和运动来弯曲和伸展，扭曲和变形。这些空间变形会偏转光和物质，从而产生我们称为重力的效应。通过相对论，空间可以呈现不同的形状。这样一来，宇宙就可能具有整体的宇宙形状，就像地球总体上是圆形的一样。
扁平化是我们在日常生活中思考空间的方式。这是我们在学校中学到的欧几里得空间。平坦的空间在所有方向上均等地延伸，并且两个平行的光束将永远保持平行。
开放空间可以想象成马鞍形。它弯曲的方式会随着您向外延伸而发散。最初平行的两束光束将逐渐散开，在穿过宇宙时彼此稍微偏离。
封闭空间通常是球形的。它在延伸时会聚，因此平行的光束最终会像地球上的经线一样会合并交叉。
应该提到的是，这些都不是必须解决整个宇宙在膨胀的事实。宇宙膨胀意味着空间中的点随着时间而散开。宇宙的形状与空间的形状有关。球形气球可以在充气时膨胀，就像可以伸展平坦的橡胶片并保持平坦一样。因此，我们不断扩展的宇宙可以是平坦的，开放的或封闭的。
由于空间的曲率受质量的存在的影响，因此宇宙的整体形状取决于其内部物质的平均密度。在广义相对论中，该值由密度参数给出，它是观测到的密度与宇宙变得平坦所需的“临界密度”之比。如果密度参数为1，则宇宙是平坦的。如果大于1，则将其关闭;如果密度参数小于1，则将其打开。宇宙密度的测量值始终为1。对于观测的极限，宇宙是平坦的，这是我们长期以来一直怀疑的。
但是还有另一种测量宇宙形状的方法，那就是看很远的物体的外观大小。一切都归结为平行光束的行为。在一个平坦的宇宙中，平行线保持平行，因此来自遥远星系两侧的光会以一条直线到达我们。它们相对于彼此的角度保持不变，因此银河系以其真实大小显示。
如果宇宙是开放的，则平行线会随着距离而发散。因此，来自遥远星系的光在到达我们时变得更加平行。这意味着星系看起来会比实际的要小。如果宇宙是封闭的，则会发生相反的光弯曲，并且银河系看起来会比实际的更大。
在《自然》杂志上发表的一篇新论文中，一个团队没有研究星系，而是研究了宇宙微波背景(CMB)内的波动。该中巴是从大爆炸残光，它是最遥远的光，我们可以在宇宙中看到的。因此，它是受宇宙形状影响最大的光。CMB的波动规模由宇宙中暗物质和暗能量的数量决定，我们知道，因此我们知道应该出现多大的波动。当团队分析了来自Plank航天器的CMB数据时，他们发现波动大于预期。这意味着在99%的确定性范围内，宇宙是封闭的，而不是平坦的。
这项新的研究与许多先前的研究相矛盾，后者表明宇宙是平坦的。普朗克(Planck)数据中可能存在一些系统误差，使宇宙看上去是弯曲的，但如果研究准确，则表明我们的理解存在差距。目前，宇宙的形状尚不清楚。
