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我们以为我们知道宇宙的形状。我们错了
数十年的数据表明宇宙是平坦的，很像一个无限的平面。但一项新的分析揭示了这个简单结论的深刻缺陷
来源:科学美国人2026 年 3 月 27 日
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我们以为我们知道宇宙的形状。我们错了
数十年的数据表明宇宙是平坦的，很像一个无限的平面。但一项新的分析揭示了这个简单结论的深刻缺陷
作者：Paul M. Sutter，编辑：Lee Billings
亚娜·伊斯卡耶娃/盖蒂图片社
宇宙学家有一个尴尬的问题：我们不知道宇宙是什么形状。宇宙具有三种可能的几何形状——像球体一样正弯曲，像无限平面一样平坦，或者像马鞍一样负弯曲——但几何形状本身并不能决定形状。平坦的宇宙仍然可以以多种方式环绕。它可以是有限的，无限的，甚至可以像某人留在烘干机中的克莱因瓶一样自行折叠。爱因斯坦的广义相对论出色地描述了局部曲率。 （“时空告诉物质如何移动；物质告诉时空如何弯曲，”相对论先驱约翰·惠勒打趣道）。但爱因斯坦最伟大的理论本质上对宇宙的整体拓扑保持沉默。
在地图的空白边缘上画龙是一回事，但完全不知道边缘在哪里又是另一回事。
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经过数十年毫无成果的搜索，在宇宙微波背景中找不到这些匹配的圆，最终得出了一个最终形成共识的结论：任何非平凡的拓扑结构都必须在比可观测宇宙更大的尺度上重复，否则它根本不存在。也就是说，根据普朗克最好的全天宇宙微波背景图，宇宙要么是完全无限的，要么是接近无限的，以至于这种区别并不重要。逻辑很清晰，界限感觉很牢固，没有人有太多理由去推动它们。
但在科学中，整洁始终是一个轻微的危险信号。