宇宙可能有 18 种可能的形状

我们的宇宙看起来是平坦的——但这一观察结果仍然为其真实形状留下了很多选择。事实上,我们的宇宙可能类似于一个甜甜圈

来源:科学美国人

宇宙是什么形状的?尽管地平论者声称,这个问题比任何关于地球形状的争论都更有趣,也更真正悬而未决。

在浩瀚的宇宙中,我们只占很小的空间。我们的有利位置是有限的。尽管如此,宇宙学家现在相当肯定我们的宇宙是平坦的。

但这并不能解释空间的确切形状。它可以沿着三个空间维度无限延伸,或者类似于甜甜圈表面的三维概括,或者呈现出更狂野的形式。平坦空间的数学具有惊人的多功能性,新的研究正在颠覆关于宇宙布局的传统思维。

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天空中的三角形

卡尔·弗里德里希·高斯 (Carl Friedrich Gauss),一位生活在 1700 年代末和 1800 年代初的德国天文学家,是最早研究弯曲空间几何的数学家之一。例如,他知道平面上三角形的内角和为 180 度,而在球体上则更大。例如,在球面(例如地球)上,等边三角形可以由三个直角组成。其他几何形状,例如品客薯片的形状,可以具有小于 180 度的角度和。

根据空间曲率,三角形的角度和可以等于(黄色)、大于(粉色)或小于(绿色)180 度。

但是专家可以使用其他技巧来推断我们宇宙的形状。例如,他们深入研究过去——一直到最古老的辐射,可以追溯到大约 138 亿年前。

宇宙简史

无曲率:在这种情况下,您拥有欧几里得几何体,就像在平面上一样。

所以宇宙是平的——但平到什么程度呢?