宇宙是个很广阔的时空，里边涵盖了所有存在的事物，像所有的物质以及能量啥的都在里头。
现在咱们对于宇宙的认识显示，宇宙是平坦的，就是说它不存在曲率，也没有整体的特定形状。
【平坦宇宙的含义】
首先，得把平坦宇宙的意思确定下来，这里说的平坦度呢，指的是宇宙整体的几何形状，能够通过空间的曲率来形容。
空间曲率这个概念或许挺难弄明白的，不过要思考它，有一种简单的办法，那就是想象在一张平平的纸上画个三角形，而不是在曲面（像球体那样）上画三角形。
在平面当中，三角形的内角总和是 180 度，可在曲面之上，内角总和就会超过 180 度。
同样，在宇宙里边，空间整体的曲率能通过查看远处物体构成的三角形的角度去测量。
要是宇宙的曲率呈正的，那这些角度加一块儿就会大于 180 度。
要是宇宙的曲率呈负的，那这些角度全部加起来就会不到 180 度。
一个平坦的宇宙，从名字就能知道，它不存在整体的曲率，三角形的角度总和恰好是 180 度。
【广义相对论】
平坦宇宙这个概念，最早是爱因斯坦在 20 世纪初提出来的，他搞出了广义相对论，这个理论讲的是物质、能量和时空曲率的关系，是 20 世纪特别重要的科学成就之一。
广义相对论有个很关键的预测，那就是宇宙应当处于膨胀状态，这个预测在 1920 年代后期被埃德温·哈勃（Edwin Hubble）给证实了。
他发现遥远的星系远离咱们的速度跟它们的距离是成正比的。
这一发现对于咱们理解宇宙来说可是个重大的突破，原因在于它给出了宇宙存在开端并且一直在膨胀的证明。
不过呢，一直到 20 世纪 80 年代，有一组天文学家，是乔治·埃夫斯塔蒂乌领导的，他们通过对宇宙微波背景辐射的观测去测量空间曲率，这时候宇宙的整体几何结构问题才被解决。
宇宙微波背景辐射是大概 138 亿年前那次大爆炸留下来的余辉，这是一种在整个宇宙里到处都有的微弱又均匀的光，被看成是宇宙里最早出现的光。
埃夫斯塔提乌及其团队可以凭借对宇宙微波背景辐射里的模式进行观察，来测算空间的曲率，这些模式是早期宇宙中存在的声波导致的，还在辐射上留下了长存的印记。
研究这些图案的大小还有间距，埃夫斯塔提乌和他的团队就能特别准确地判定宇宙是平坦的。
这一发现对于我们理解宇宙来说是个重大的里程碑，原因在于它给出了很有力的证据，表明宇宙不光在膨胀，还是平坦的。
平坦宇宙的意思可不简单，它能让人了解宇宙的本质还有最终的走向。
平坦宇宙其中一个特别重要的意思是，这表明宇宙会一直不停地无限膨胀下去。要是宇宙存在正曲率，那它最后就会停止膨胀，接着开始收缩，从而让宇宙里所有的物质都坍缩到自身里，出现「大收缩」。
差不多的情况，如果宇宙的曲率是负的，那它最后也会不再膨胀，还会引发「大撕裂」，整个宇宙会自己分裂开。
【热寂理论的发展】
不过呢，在一个平坦的宇宙里，膨胀会一直以稳定的速度持续下去，不会有啥戏剧性的结束，这就让「热寂」理论发展起来了。
理论上讲，宇宙最终会变成最大熵的状态，到那时，所有物质都均匀地分布着，再也没有能量能用来维持生命或者其他任何活动了。
扁平宇宙还有一个意思，就是显示出宇宙里物质与能量的总量是有限的。
要是宇宙存在正曲率，那就表明宇宙里的物质和能量比咱们能看到的还多，毕竟正曲率是由这种「藏起来」的物质所导致的。
差不多来说，如果宇宙存在负曲率，那就表示物质和能量比咱们能看到的少，原因是负曲率是宇宙「重量不够」所导致的。
不过呢，在平坦的宇宙里，观测到的物质与能量的数量跟宇宙中物质和能量的总体数量是相同的。
这促成了「宇宙学原理」的出现，此原理指出宇宙从大尺度来看是均匀又各向同性的，就是说在空间的任何方向以及任何点它看起来都没差别。
扁平宇宙这个概念对暗物质和暗能量的探究也是有作用的，要知道这两种神秘的现象被看作占了宇宙总质能含量差不多 95% 呢。
在平坦的宇宙里，暗物质和暗能量的量跟观测所得的量相符，这给这些难以捉摸的实体的存在又提供了新的证据。
平坦宇宙的研究依旧相当活跃，科学家一直在探究它的特性和作用。这一领域近来的一项进展是发现了引力波，这是爱因斯坦广义相对论最初预言的时空涟漪。
2015 年的时候，激光干涉引力波天文台（LIGO）头一回探测到了引力波，这就证实了引力波是存在的，由此开启了引力波天文学的全新阶段。
【宇宙微波背景辐射】
反正啊，平坦宇宙这个概念是咱们理解宇宙还有它的特性的基础构成部分，最早是爱因斯坦通过广义相对论提出来的，到 20 世纪 80 年代，还被对宇宙微波背景辐射的观测给证实了。
平坦的宇宙代表着宇宙会一直不停地无限膨胀下去，宇宙里物质与能量的总量是有限的，在大尺度方面，宇宙是均匀且各向同性的。
它对于暗物质和暗能量的研究特别重要，还为借助引力波天文学去探究宇宙的特性搭建了一个框架。
另外，平坦宇宙这个概念对宇宙最终的命运也是有作用的。就像咱们之前讲的那样，当下的膨胀率显示宇宙会一直不停地膨胀下去，不会有啥惊人的结局。
这使得「热寂」理论得以发展，此理论指出宇宙最后会处于最大熵的状态，在那时所有物质都平均分布，不存在能维持生命或者其他任何活动的剩余能量了。
平坦宇宙这一想法对所谓的「宇宙学常数」也有作用，这个术语是爱因斯坦在他的方程里引入的，用来说明宇宙并非静止不动，而是实实在在在膨胀的情况。
爱因斯坦后来把这个术语给放弃了，觉得这是错的。不过呢，最近对宇宙微波背景辐射还有其他天文数据的观察显示，宇宙学常数或许是宇宙真实且重要的一部分。
【宇宙常数】
宇宙常数被看作是代表着空间真空的能量密度，能够对物质产生排斥的作用，从而让宇宙加速膨胀。
这种加速在 20 世纪 90 年代后期被首次发现，这一结果令人惊讶，进而促使了暗能量理论的形成。
暗能量据说在宇宙总质能含量里占了大概 70% ，是当下宇宙膨胀加快的缘由。
在平坦的宇宙里，要解释所观测到的加速度，所需的暗能量跟观测到的那个量是相符的，这给这种神秘物质的存在又提供了新的证据。
平坦宇宙的这一概念，在暴胀宇宙学的发展里起到了特别关键的作用，暴胀宇宙学表明，宇宙的大尺度结构是大爆炸没多久出现的快速膨胀阶段造就的。
【暴胀宇宙学】
按照暴胀宇宙学的说法，宇宙在大爆炸之后的头一秒钟的一丁点儿时间里，经历了一段呈指数增长的膨胀阶段。
这种迅速的膨胀是被一种叫做「暴胀子场」的假定物质推动的，据说这种物质有着极大的负压，让宇宙呈指数级地膨胀起来。
暴胀宇宙学有个预测，说宇宙应该是平的，或者在大尺度上差不多是平的。这是由于指数膨胀能够把任何初始的曲率给消除掉，让宇宙有着近乎平坦的几何模样。
所观测到的宇宙呈现出的平坦性，给暴胀宇宙学予以了很强有力的支撑，这也是该理论极为引人注目的证据之一。
暴胀宇宙学给「地平线问题」找到了解决办法，解释了为啥宇宙微波背景辐射看上去特别均匀这个谜题，毕竟天空中不同的区域相隔太远，自大爆炸之后就没法相互交流。
暴胀宇宙学指出，在暴胀的时候，宇宙迅速膨胀，这使得宇宙的不同区域以一种原本不会有的方式产生了「因果联系」。
这会让宇宙进入热平衡的状态，在这个状态里，各个空间区域物质的温度和密度差不多都一样，所观察到的宇宙微波背景辐射的均匀情况跟这一预测相符，给暴胀宇宙学又提供了更多的支持。
反正，平坦宇宙这个概念属于我们搞懂宇宙还有其特性的基础构成部分，它会给宇宙的最终结局、暗物质与暗能量的存在，还有宇宙的大尺度构造带来影响。
它在暴胀宇宙学的发展里起到了特别关键的作用，暴胀宇宙学表明宇宙大尺度结构是大爆炸没多久出现的快速膨胀阶段造就的。
随着咱们对宇宙的认识持续进化，扁平宇宙的概念或许会一直在咱们对宇宙的理解里占据核心地位。
【不确定性的问题】
尽管平坦宇宙的证据相当充足，可我们的认识里还是有一些没解决的问题和不确定的地方。
比如说，最近对宇宙微波背景辐射的某些观察显示，宇宙或许有轻微的弯曲，这意味着它终究不是完全平坦的。
不过呢，这方面的证据现在还没个准儿，得进一步观察和分析才能把这个问题弄清楚。
还有一个没解决的问题，就是暗能量的性质，现在还不清楚呢。虽说都觉得它是导致观察到的宇宙膨胀加速的原因，可它到底是啥性质、从哪来的，依旧是个谜。
有的理论觉得它或许跟宇宙学常数沾边，还有些理论表示存在没被观察到的奇特粒子或者场。
就算存在这些没解决的问题，平坦宇宙这个概念依旧是理解宇宙的一个强有力且吸引人的框架，能为宇宙的大尺度结构给出简单又优美的解释，还获得了广泛观测与实验的支撑。
除了在科学方面有意义，平坦宇宙这个概念在哲学上也有着重要意义。
这意味着宇宙大体上是能够被理解和预测的，起码在大的范围里是如此，这是个很有力的念头，鼓舞着一代又一代的科学家与思想家去探寻宇宙的秘密。
总的来讲，平坦宇宙这个概念属于现代宇宙学的基础，还是咱们理解宇宙的基本构成部分，它在咱们对宇宙的认知方面影响深远，从宇宙最终的走向到暗物质与暗能量的特性都包括在内。
在咱们对宇宙的认识持续进步的时候，扁平宇宙这个概念或许会一直于咱们努力弄明白宇宙奥秘的进程里起着关键作用。
在咱们对宇宙的认识持续进步的时候，扁平宇宙这个概念或许会一直于咱们试图弄懂宇宙奥秘的进程里起到关键作用。
不管咱们是在探究暗能量的特点，还是从大尺度去摸索物质的分布情况，平坦宇宙这一构想都给咱们尝试揭开宇宙的秘密提供了有力的框架。
