2019年，【Nature】杂志上的一篇研究论文【封闭宇宙的普朗克证据和宇宙学可能的危机】提出了一种观点：我们所处的宇宙很可能是一个闭合的三维球形空间，这一发现挑战了过去几十年科学界一直持有的，宇宙为平坦三维空间的传统看法。
闭合的三维球面宇宙模型将为我们带来许多未知的现象，这可能会引发宇宙学领域的一次重大危机。
接下来，让我们探讨闭合宇宙的概念。
在日常生活中，如果你想了解一个物体的大小，首先需要知道它的几何形状；如果连物体的外形都无法确定，自然无从谈起其大小。
比如，地球的形状一直是科学讨论的对象，无疑地球是一个悬浮在三维空间中的球体，只有弄清楚了地球的几何形状，我们才能测量其具体大小。
而对于整个宇宙，其大小的问题也需从宇宙空间的形状着手。
我们人类的视野已经突破了太阳系乃至银河系，触及了遥远的宇宙空间，但这些空间看起来和我们在地球上感受到的没有两样，这是为何呢？
这是因为虽然我们无法直接感知三维空间的形状，但空间形状却实时影响着宇宙中一切物体的运动。
在爱因斯坦提出广义相对论之前，科学界普遍认同的观点是：空间是平坦的，时间是均匀流逝的，它们为宇宙中的一切运动提供了一个静态的舞台，彼此之间相互独立。
这就是牛顿的绝对时空观念。然而，广义相对论的提出彻底改变了这一认知。
时空是不可分割的整体，它们构成了一个完整的四维结构，并且直接参与并影响着物质的运动，同时物质的存在又反作用于时空的结构和时间的流逝。
爱因斯坦的理论指出，三维空间因物质的存在而产生曲率，这个曲率决定了空间的形态，并影响物质在空间中的运动轨迹，这也为引力提供了一种解释。
地球的存在便造成了周围空间的扭曲，形成了曲率，太阳系和银河系同样受此影响。我们紧紧被束缚在地球表面，地球则固定在太阳的轨道上，太阳系也被锁定在银河系的一个分支上，这一切都是空间曲率作用的结果。
那为何我们无法直观看到空间曲率或其形状呢？正如「不识庐山真面目，只因身在此山中」所言，因为我们自身就存在于这三维空间中。
由于我们缺少一个更高维度的观察角度，我们无法直接观察到三维空间的形态。但我们看不到，并不意味着它不存在。
例如，在三维空间中，我们可以从第三维度观察到二维平面的各种形状，如折纸艺术所展示的。
但是如果我们处于二维平面之中，就无法直观地看到二维形状，因为我们感受到的只有两个维度，缺少了第三个维度。
这也是我们无法直接看到三维空间形状的原因。
理解了以上知识，我们再来探讨宇宙的形状。
宇宙学中，由于物理定律在各个空间点上的等效性，意味着宇宙的每一点都是对等的，宇宙不可能呈现出一些奇异的形态，如甜甜圈形状。
宇宙可能的形态有三种：正曲率的三维闭合球面、平坦的三维空间以及负曲率的三维马鞍面。
这些形态取决于宇宙中的能量密度与膨胀率（即哈勃常数），目前通过普朗克卫星测得的哈勃常数为67.80±0.77 km/s/mpc。
根据这个膨胀率，理论上可以计算出宇宙的临界能量密度，约为每立方米5.7个质子质量。
在此临界密度下，膨胀率与能量密度基本达到平衡，宇宙呈现为几乎是平坦的三维空间，无可观测曲率，这样的宇宙将持续膨胀，是无限无界的。
但如果宇宙的真实能量密度超过临界密度，整个宇宙空间将因引力超过膨胀率而表现出正曲率的三维闭合球面特征。这样的宇宙虽有限但无界。
并且，最终宇宙将停止膨胀并开始大坍缩。地球表面的情况为一个良好的类比，我们知道地球表面的生物虽生活在三维中，可左右前后上下自由移动。
然而，由于引力的作用，上下移动相对困难，从太空中观察，地球上的生物可视为生活在二维平面上。
由于地球是由二维表面构成的三维球体，麦哲伦航行至西边终能从东面返回原点，证明了地球表面虽无界，但体积和表面积是有限的。
同样的道理，生活在三维空间中的我们，如果朝一个方向持续前行，只要速度足够快，理论上可以在一生中从另一侧回到起点。这便是一个封闭的、有限但无界的宇宙的概念。
当宇宙的真实能量密度超过临界值时，宇宙将呈现为一个开放的三维马鞍形空间，这样的宇宙同样是无限无界的，可以持续膨胀。
接下来的关键任务是准确测量宇宙的真实能量密度。鉴于宇宙的浩瀚与物质、星系的众多，直接测量是不可能的。
然而，我们拥有一种巧妙的方法：我们知道空间曲率可以改变物体的运动
轨迹，光线亦然。通过观察在宇宙中传播了极远距离的光线，我们可以在宇宙的大尺度上观察到宇宙空间的曲率，从而推断出宇宙的形状。
应选用何种光线进行观察呢？微波背景辐射的光子是最佳的候选者，这些光子在宇宙中已传播了138亿年，通过它们，我们可以在微波辐射的功率谱中窥见宇宙空间的曲率真相。
如果宇宙有形状，光线将会弯曲，微波辐射的热点和冷点的大小也将相应变化；如果没有曲率，光线将不会弯曲。
这实际上是观测整个宇宙的引力透镜效应。过去的测量结果显示，宇宙空间没有可分辨的曲率，这表明宇宙是平坦的，能量密度与临界密度几乎相等。
但最近的研究重新分析了普朗克卫星对微波背景辐射的数据，发现透镜振幅异常，比标凈预测更强。
正曲率的宇宙可以解释这一现象。
这表明微波背景辐射的热点在穿过宇宙空间的透镜效应下增大了，宇宙的真实能量密度比临界密度高出5%。
这意味着整个可观测宇宙表现出轻微的正曲率，整个宇宙的形状极有可能是一个封闭的球体。研究人员认为，这种形状的可能性高达99%。
换句话说，我们真实的宇宙就像上图中的那样，如果从更高的维度观察，它就是一个由三维空间构成的高维球体，我们正生活在这个高维球体的表面上。
在较小的尺度上，我们观察到的宇宙似乎是平坦的，即使在可观测半径460光年的范围内，其曲率也是微乎其微。实际上，这与我们生活在由二维平面构成的三维球体——地球上的情况类似，只是相比之下宇宙降低了一个维度。
目前对哈勃常数（宇宙膨胀率）的测定尚不精确，这个数值的不确定性导致了我们对宇宙形状的判断也存在不确定性。
仅靠微波辐射热点的异常透镜证据，我们还不能完全确定宇宙的形状，因此这仍然是未来科学需要解决的问题。
综上所述，与我们对地球形状的认知相似，我更倾向于相信宇宙是一个封闭的三维球面。
