宇宙空间是什么样子(宇宙空间简介)

宇宙是什么样子的

按照宇宙大爆炸理论，我们的宇宙应该是一个半径在140亿光年左右的球形。由于宇宙的膨胀红移、引力红移等效应，这个球形以地球（或太阳，或银河系）为球心。但这并不是说我们恰好在宇宙的中心，只是从我们地球看出去，各个方向上宇宙的结构和平均密度都差不多。这不是巧合。从宇宙中任何一个地方看出去，都是这个样子。换句话说，在宇宙中，任何一个地方都是宇宙的中心。

在宇宙中，各个星系及星系团、星系群基本上是平均分布的。但也存在小的相对高密度区（集中分布区）。星系以集群的方式在宇宙中构成一张大网，几乎所有的星系都分布在网上，“网格”的中间几乎是空的，形成大尺度上的“气泡”。这类结构差不多是以10亿光年为一个“结构单元”在重复。

什么样的宇宙空间

宇宙空间(Space)是指地球大气以外的空

间，1959年12月，联合国成立了和平利用外

层空间委员会，以探索和平利用外层空间的

实施办法。

1967年1月，美、苏等国签订了《关于各国

探测及使用空间包括月球与其他天体活动所

应遵守原则之条约》，规定外层空间应对所

有国家开放，各国有从事科学研究的自由，

所有国家应促进和鼓励这种研究的国际合

作。

如果你来到一个没有光污染的荒郊野外，仰

望星空，也许会觉得，这是一个多么拥挤的

宇宙啊。

然而，宇宙实际上十分空旷。我们甚至可以

认为，宇宙几乎空无一物。我们先从微观世

界开始。组成我们周围世界和我们自己的是

原子。我们知道，原子很小。如果把一

子放大到一颗玻璃球那么大。

宇宙空间是什么样子的？

宇宙是一个三维空间在四维层面的拓扑结构，有大小没有边界，我们人类无法理解四维结构。你可以这样想，一个二维空间在三维空间上的有大小无边界的拓扑结构是什么呢，是球面这样的封闭曲面。那么类比着想想看吧，宇宙就是在四维空间内的一个三维“封闭曲面”，就是这个意思。

我们的宇宙空间会是什么形状？

宇宙的形状模型，是一直困扰物理学家的一个难题。

宇宙究竟是什么样子，整个宇宙是有限的还是无限的，宇宙的范围和形状，将决定最基础的物理理论——如果宇宙是平坦而无限的，那么平行线将永远保持平行；如果宇宙是封闭的，那么平行线最终会相交；如果宇宙是发散开放的，那么平行线也会随着宇宙而发散。

通过宇宙早期的光，科学家提出了一种全新的模型，宇宙可能是一个巨大的三维“甜甜圈”。

宇宙是一个封闭的空间？

通过目前的观测技术，科学家发现宇宙是相对平坦的空间，但由于可观测宇宙范围较小，并且观测设备不够先进，尚且不能断言宇宙就是平坦而无限的。

而科学家通过检测宇宙诞生初期的光，发现宇宙处于多重连接状态，这意味着空间应该是封闭的，平行线最终会相交连接，这和宇宙曲率的观测结果相矛盾，但是有限的宇宙更容易被接受，毕竟一个无限的空间实在难以想象。

对宇宙早期光线的研究，科学家推断宇宙应该是一个三维“甜甜圈”，整体半径大约是可观测宇宙的3-4倍。

宇宙微波背景一直是科学家了解宇宙形状的关键，通过宇宙微波背景的观测，科学家基本确定宇宙是一个相对平坦的空间。

然而宇宙中的平坦，并非是完全的水平，一个圆柱体形状的空间，其空间在几何上也是平坦的，平行线都可以保持平行，通过结构拓扑，平坦的宇宙也有可能存在多种几何形状。

这意味着宇宙可能存在多种连接，甚至是多个维度的互相连接，我们可能只是生活在一个维度节点中。通过对宇宙微波背景的研究，科学家发现了很多缺失的数据以及大范围的不合理现象，这些很有可能是宇宙多重连接导致的异常。

宇宙的形状，决定了宇宙的未来：

宇宙中，常规物质、暗物质以及各种其他物质能量互相作用，而宇宙的几何形状，决定了宇宙的未来。

如果宇宙是平坦而无限的，那么暗能量提供的排斥力，会让宇宙永远膨胀，随着万有引力的作用，宇宙的所有物质能量都会被黑洞吞噬，而黑洞由于霍金辐射而蒸发消失，宇宙最终会变成一片黑暗而寒冷的虚无空间。

如果宇宙是一个封闭有限的空间，那么封闭的几何形状会存在膨胀极限，最终宇宙很有可能出现坍塌现象。

封闭的宇宙模型，将是一个循环的宇宙，大爆炸和大坍塌交替出现，物质能量由于爆炸散布到宇宙的各个位置，而大坍塌又将宇宙的物质能量重新聚集，等待下一次大爆炸的发生。

在这个过程中，如果宇宙的坍塌速度过快，可能会产生宇宙的“撕裂”，一个宇宙分裂成多个“子宇宙”，从而形成多元宇宙。

总结：

宇宙的形状，是验证很多物理理论都需要的基础。

如果宇宙是一个无限而平坦的宇宙，意味着我们在探索宇宙时，就像乘坐一辆单程列车，永远都可以看到不同的景色。如果宇宙是一个有限而平坦的宇宙，意味着我们朝一个方向探索，最终会回到起点，然而目前宇宙的膨胀速度非常快，即使到达光速，也很难在宇宙中完成一个闭环旅行。

但是随着多维宇宙逐渐被科学家接受，宇宙模型更有可能是多维度的空间结构，甚至是多维空间的嵌套，然而人类可以观测到的宇宙空间实在太小，或许当人类可以看到整个宇宙时，才能了解宇宙真正的形状。