同學(xué)們，大家好！

我們習(xí)慣于將宇宙視為萬物發(fā)生的虛無空間，但是廣義相對論預(yù)言宇宙并不只是虛空……快點開視頻看看吧。

宇宙空間

“因為所以、科學(xué)道理”

我們習(xí)慣于將宇宙視為萬物發(fā)生的虛無空間，但是廣義相對論預(yù)言宇宙并不只是虛空，而是一個動態(tài)的物理存在，而且許多實驗證明了這一預(yù)言。

空間會因物質(zhì)和能量的存在而產(chǎn)生扭曲，從而扭曲在其內(nèi)部的物體運動路徑。空間可能會隨著引力波產(chǎn)生漣漪，還可能擴張，在空間站產(chǎn)生更多的空間。

所以這些看上去不同的現(xiàn)象，均可以用一個量來表征：空間曲率又稱時空曲率。

在空間的平直區(qū)域，比如附近沒有能量和物質(zhì)沿平行路徑運動的物體會一直沿平行路徑運動。

在空間的正向彎曲區(qū)域，比如行星或黑洞附近，兩條平行路徑將交匯于一點；而在空間負(fù)向彎曲區(qū)域，平行或指向彼此的兩條路徑，最后總也將會發(fā)散。

那么推廣到整個空間是什么情況呢？

若整個空間都是正向彎曲的話，那么空間只能是一種形狀，即一個巨大的多為土豆型。

如果沿著一個方向走足夠遠(yuǎn)，最終你會走到最初的原點，若整個空間都是平直的話，那么空間的形狀就很簡單了，一直延伸到無窮遠(yuǎn)，或者就像游戲場景中那樣周期循環(huán)下去。若整個空間都是負(fù)向彎曲的話，體育運動就變成了不可能的事情。

思維拓展

所以空間到底是哪一種形狀呢？

現(xiàn)在主要有兩種測量大規(guī)模宇宙曲率的方法：

一種是測量三角形的內(nèi)角度數(shù)，若空間是平直的，那么內(nèi)角和就會是180°，若空間是彎曲的，那么這些內(nèi)角度數(shù)之和將根據(jù)曲率的類型大于或小于180°。

宇宙學(xué)家們通過觀察早期宇宙圖像來測量宇宙中三角形的內(nèi)角度數(shù)以及該圖像上不同點之間的空間關(guān)系。

測量曲率的第二種方法，測量最初造成空間扭曲的那些事物，宇宙學(xué)家也測量了宇宙中的能量和物質(zhì)的密度，這兩種方法的測量結(jié)果表明宇宙幾乎是平直的，測量誤差幅度只有0.4%。