宇宙是個很廣闊的時空，裏邊涵蓋了所有存在的事物，像所有的物質以及能量啥的都在裏頭。
現在咱們對於宇宙的認識顯示，宇宙是平坦的，就是說它不存在曲率，也沒有整體的特定形狀。
【平坦宇宙的含義】
首先，得把平坦宇宙的意思確定下來，這裏說的平坦度呢，指的是宇宙整體的幾何形狀，能夠透過空間的曲率來形容。
空間曲率這個概念或許挺難弄明白的，不過要思考它，有一種簡單的辦法，那就是想象在一張平平的紙上畫個三角形，而不是在曲面（像球體那樣）上畫三角形。
在平面當中，三角形的內角總和是 180 度，可在曲面之上，內角總和就會超過 180 度。
同樣，在宇宙裏邊，空間整體的曲率能透過檢視遠處物體構成的三角形的角度去測量。
要是宇宙的曲率呈正的，那這些角度加一塊兒就會大於 180 度。
要是宇宙的曲率呈負的，那這些角度全部加起來就會不到 180 度。
一個平坦的宇宙，從名字就能知道，它不存在整體的曲率，三角形的角度總和恰好是 180 度。
【廣義相對論】
平坦宇宙這個概念，最早是愛因史坦在 20 世紀初提出來的，他搞出了廣義相對論，這個理論講的是物質、能量和時空曲率的關系，是 20 世紀特別重要的科學成就之一。
廣義相對論有個很關鍵的預測，那就是宇宙應當處於膨脹狀態，這個預測在 1920 年代後期被艾德溫·哈伯（Edwin Hubble）給證實了。
他發現遙遠的星系遠離咱們的速度跟它們的距離是成正比的。
這一發現對於咱們理解宇宙來說可是個重大的突破，原因在於它給出了宇宙存在開端並且一直在膨脹的證明。
不過呢，一直到 20 世紀 80 年代，有一組天文學家，是喬治·埃夫斯塔蒂烏領導的，他們透過對宇宙微波背景放射線的觀測去測量空間曲率，這時候宇宙的整體幾何結構問題才被解決。
宇宙微波背景放射線是大概 138 億年前那次大霹靂留下來的余輝，這是一種在整個宇宙裏到處都有的微弱又均勻的光，被看成是宇宙裏最早出現的光。
埃夫斯塔提烏及其團隊可以憑借對宇宙微波背景放射線裏的模式進行觀察，來測算空間的曲率，這些模式是早期宇宙中存在的聲導波致的，還在放射線上留下了長存的銘印。
研究這些圖案的大小還有間距，埃夫斯塔提烏和他的團隊就能特別準確地判定宇宙是平坦的。
這一發現對於我們理解宇宙來說是個重大的裏程碑，原因在於它給出了很有力的證據，表明宇宙不光在膨脹，還是平坦的。
平坦宇宙的意思可不簡單，它能讓人了解宇宙的本質還有最終的走向。
平坦宇宙其中一個特別重要的意思是，這表明宇宙會一直不停地無限膨脹下去。要是宇宙存在正曲率，那它最後就會停止膨脹，接著開始收縮，從而讓宇宙裏所有的物質都塌縮到自身裏，出現「大收縮」。
差不多的情況，如果宇宙的曲率是負的，那它最後也會不再膨脹，還會引發「大撕裂」，整個宇宙會自己分裂開。
【熱寂理論的發展】
不過呢，在一個平坦的宇宙裏，膨脹會一直以穩定的速度持續下去，不會有啥戲劇性的結束，這就讓「熱寂」理論發展起來了。
理論上講，宇宙最終會變成最大熵的狀態，到那時，所有物質都均勻地分布著，再也沒有能量能用來維持生命或者其他任何活動了。
扁平宇宙還有一個意思，就是顯示出宇宙裏物質與能量的總量是有限的。
要是宇宙存在正曲率，那就表明宇宙裏的物質和能量比咱們能看到的還多，畢竟正曲率是由這種「藏起來」的物質所導致的。
差不多來說，如果宇宙存在負曲率，那就表示物質和能量比咱們能看到的少，原因是負曲率是宇宙「重量不夠」所導致的。
不過呢，在平坦的宇宙裏，觀測到的物質與能量的數量跟宇宙中物質和能量的總體數量是相同的。
這促成了「宇宙學原理」的出現，此原理指出宇宙從大尺度來看是均勻又各向同性的，就是說在空間的任何方向以及任何點它看起來都沒差別。
扁平宇宙這個概念對暗物質和暗能量的探究也是有作用的，要知道這兩種神秘的現象被看作占了宇宙總質能含量差不多 95% 呢。
在平坦的宇宙裏，暗物質和暗能量的量跟觀測所得的量相符，這給這些難以捉摸的實體的存在又提供了新的證據。
平坦宇宙的研究依舊相當活躍，科學家一直在探究它的特性和作用。這一領域近來的一項進展是發現了重力波，這是愛因史坦廣義相對論最初預言的時空漣漪。
2015 年的時候，雷射幹涉重力波天文台（LIGO）頭一回探測到了重力波，這就證實了重力波是存在的，由此開啟了重力波天文學的全新階段。
【宇宙微波背景放射線】
反正啊，平坦宇宙這個概念是咱們理解宇宙還有它的特性的基礎構成部份，最早是愛因史坦透過廣義相對論提出來的，到 20 世紀 80 年代，還被對宇宙微波背景放射線的觀測給證實了。
平坦的宇宙代表著宇宙會一直不停地無限膨脹下去，宇宙裏物質與能量的總量是有限的，在大尺度方面，宇宙是均勻且各向同性的。
它對於暗物質和暗能量的研究特別重要，還為借助重力波天文學去探究宇宙的特性搭建了一個框架。
另外，平坦宇宙這個概念對宇宙最終的命運也是有作用的。就像咱們之前講的那樣，當下的膨脹率顯示宇宙會一直不停地膨脹下去，不會有啥驚人的結局。
這使得「熱寂」理論得以發展，此理論指出宇宙最後會處於最大熵的狀態，在那時所有物質都平均分布，不存在能維持生命或者其他任何活動的剩余能量了。
平坦宇宙這一想法對所謂的「宇宙學常數」也有作用，這個術語是愛因史坦在他的方程式裏引入的，用來說明宇宙並非靜止不動，而是實實在在在膨脹的情況。
愛因史坦後來把這個術語給放棄了，覺得這是錯的。不過呢，最近對宇宙微波背景放射線還有其他天文數據的觀察顯示，宇宙學常數或許是宇宙真實且重要的一部份。
【宇宙常數】
宇宙常數被看作是代表著空間真空的能量密度，能夠對物質產生排斥的作用，從而讓宇宙加速膨脹。
這種加速在 20 世紀 90 年代後期被首次發現，這一結果令人驚訝，進而促使了暗能量理論的形成。
暗能量據說在宇宙總質能含量裏占了大概 70% ，是當下宇宙膨脹加快的緣由。
在平坦的宇宙裏，要解釋所觀測到的加速度，所需的暗能量跟觀測到的那個量是相符的，這給這種神秘物質的存在又提供了新的證據。
平坦宇宙的這一概念，在暴脹宇宙學的發展裏起到了特別關鍵的作用，暴脹宇宙學表明，宇宙的大尺度結構是大霹靂沒多久出現的快速膨脹階段造就的。
【暴脹宇宙學】
按照暴脹宇宙學的說法，宇宙在大霹靂之後的頭一秒鐘的一丁點兒時間裏，經歷了一段呈指數增長的膨脹階段。
這種迅速的膨脹是被一種叫做「暴脹子場」的假定物質推動的，據說這種物質有著極大的負壓，讓宇宙呈指數級地膨脹起來。
暴脹宇宙學有個預測，說宇宙應該是平的，或者在大尺度上差不多是平的。這是由於指數膨脹能夠把任何初始的曲率給消除掉，讓宇宙有著近乎平坦的幾何模樣。
所觀測到的宇宙呈現出的平坦性，給暴脹宇宙學予以了很強有力的支撐，這也是該理論極為引人註目的證據之一。
暴脹宇宙學給「地平線問題」找到了解決辦法，解釋了為啥宇宙微波背景放射線看上去特別均勻這個謎題，畢竟天空中不同的區域相隔太遠，自大霹靂之後就沒法相互交流。
暴脹宇宙學指出，在暴脹的時候，宇宙迅速膨脹，這使得宇宙的不同區域以一種原本不會有的方式產生了「因果聯系」。
這會讓宇宙進入熱平衡的狀態，在這個狀態裏，各個空間區域物質的溫度和密度差不多都一樣，所觀察到的宇宙微波背景放射線的均勻情況跟這一預測相符，給暴脹宇宙學又提供了更多的支持。
反正，平坦宇宙這個概念屬於我們搞懂宇宙還有其特性的基礎構成部份，它會給宇宙的最終結局、暗物質與暗能量的存在，還有宇宙的大尺度構造帶來影響。
它在暴脹宇宙學的發展裏起到了特別關鍵的作用，暴脹宇宙學表明宇宙大尺度結構是大霹靂沒多久出現的快速膨脹階段造就的。
隨著咱們對宇宙的認識持續前進演化，扁平宇宙的概念或許會一直在咱們對宇宙的理解裏占據核心地位。
【不確定性的問題】
盡管平坦宇宙的證據相當充足，可我們的認識裏還是有一些沒解決的問題和不確定的地方。
比如說，最近對宇宙微波背景放射線的某些觀察顯示，宇宙或許有輕微的彎曲，這意味著它終究不是完全平坦的。
不過呢，這方面的證據現在還沒個準兒，得進一步觀察和分析才能把這個問題弄清楚。
還有一個沒解決的問題，就是暗能量的性質，現在還不清楚呢。雖說都覺得它是導致觀察到的宇宙膨脹加速的原因，可它到底是啥性質、從哪來的，依舊是個謎。
有的理論覺得它或許跟宇宙學常數沾邊，還有些理論表示存在沒被觀察到的奇特粒子或者場。
就算存在這些沒解決的問題，平坦宇宙這個概念依舊是理解宇宙的一個強有力且吸引人的框架，能為宇宙的大尺度結構給出簡單又優美的解釋，還獲得了廣泛觀測與實驗的支撐。
除了在科學方面有意義，平坦宇宙這個概念在哲學上也有著重要意義。
這意味著宇宙大體上是能夠被理解和預測的，起碼在大的範圍裏是如此，這是個很有力的念頭，鼓舞著一代又一代的科學家與思想家去探尋宇宙的秘密。
總的來講，平坦宇宙這個概念屬於現代宇宙學的基礎，還是咱們理解宇宙的基本構成部份，它在咱們對宇宙的認知方面影響深遠，從宇宙最終的走向到暗物質與暗能量的特性都包括在內。
在咱們對宇宙的認識持續進步的時候，扁平宇宙這個概念或許會一直於咱們努力弄明白宇宙奧秘的行程裏起著關鍵作用。
在咱們對宇宙的認識持續進步的時候，扁平宇宙這個概念或許會一直於咱們試圖弄懂宇宙奧秘的行程裏起到關鍵作用。
不管咱們是在探究暗能量的特點，還是從大尺度去摸索物質的分布情況，平坦宇宙這一構想都給咱們嘗試揭開宇宙的秘密提供了有力的框架。
