宇宙的形狀一直是一個引人思考的問題,歷史上各個文明都曾提出了關于宇宙形狀的不同理論,如古代中國的天圓地方,以及印度的烏龜塔。然而,這些理論在科學的推敲下顯得有些虛構。
如今,隨著宇宙學的發(fā)展,科學家們借助于其他學科的支持和先進的科學設備,對宇宙進行了更為深入的研究,不再僅僅是依賴望遠鏡的純理論學科。在愛因斯坦的廣義相對論和各種望遠鏡的觀測結果的支持下,科學家普遍認同宇宙誕生于138.2億年前的一次大爆炸。在那一刻,時間、空間和物質同時產生。
對于宇宙的形狀,歐航局的普朗克衛(wèi)星于2018年完成掃描后認為,宇宙大體上是非常平坦的,但仍存在微小的傾斜和起伏?傮w而言,在人類能夠接觸到的宇宙范圍內,平行線不會相交,三角形的內角和也能維持在180度。
在2021年,科學家通過對宇宙誕生初期光的分析,提出了宇宙可能呈現(xiàn)出一個甜甜圈或輪胎狀的形狀。這是因為早期的光呈現(xiàn)連接態(tài),而不是絕對平行,這暗示著宇宙可能是一個封閉的空間,而不是一個無限延展的平面。
如果宇宙是封閉的,沿著測地線飛行的兩束平行光在“無窮遠處”可能相交。這使得科學家猜想,整個宇宙的形狀可能更像是一個封閉的甜甜圈。根據(jù)這個模型,宇宙的真實半徑在3000億光年到4000億光年左右,并且它還在不斷膨脹。而可觀測宇宙的直徑為930億光年,只是甜甜圈上的一個小部分,其余的部分被限制在光速的范圍之外,形成了天文學家無法觀測的“宇宙迷霧”。
自1965年彭齊亞斯和威爾遜發(fā)現(xiàn)宇宙微波背景輻射以來,宇宙學的研究逐漸揭示了宇宙的奧秘。目前,科學家們關心的一個問題是宇宙是否存在膨脹的極限,因為封閉的甜甜圈宇宙不同于過去的平面宇宙,可能在未來的某一時刻發(fā)生坍縮。
對于坍縮的可能性,劉慈欣曾在早年寫過一篇有關宇宙坍縮的科幻短篇小說《坍縮》。故事中提到,因為宇宙時空和物質起源于大爆炸,所以當宇宙開始坍縮時,整個時空以及其中的物質將反演,時間會從坍縮的那一刻起開始倒流。然而,這僅僅是科幻的設想,實際宇宙中的坍縮可能導致甜甜圈分割成若干個獨立的部分,形成多元宇宙。
在思考這些復雜的理論時,我們不禁會想到,如果宇宙中存在大量高等智慧文明,那么人類文明曾經走過的路,以及現(xiàn)在和未來可能面臨的困難,可能在宇宙中早已發(fā)生過千百次,只是故事的主角并非人類罷了。這也讓我們更加謙卑地認識到,太陽底下并無新事,而宇宙的奧秘和未知仍然等待人類去揭開。