手电筒朝太空照射，光会一直飞到宇宙最深处吗？那里有什么

朝太空中发射一束光，这束光到底会飞到哪里，取决于宇宙的形状。

宇宙的形状就是三维空间的形状。

光是在空间中飞行的，空间的形状决定了光行走的路线。

就像我们在地球上沿着地表行走一样，我们能够走到哪里取决于大地的形状。

在很久很久以前，那个时候还没有地球的概念，全世界的人都认为大地是平的，只要走得足够远就会掉下去。

但是实际上，我们知道大地是个球体，它的二维表面是封闭的，所以对于地球来说没所谓的地面最深处。

站在球面的任何一点都可以称为中点，朝任何一个方向笔直的前进，只要走的时间足够的长就能回到起点。

地球是个球形，由航海家麦哲伦首先证实的，他绕着地球航行了一圈，回到了起点。

现在的太空技术可以飞到足够高的地方，回望我们脚下的大地就发现地球是个球形。

宇宙空间实在太大，我们不可能飞到宇宙外面去回望宇宙的形状。我们怎么知道宇宙空间是什么形状呢？

可以有一个办法，测量宇宙空间的曲率。

如果一个三角形的内角和是180度，那么这个空间的曲率就是0。如果一个三角形的内角和大于180度，那么空间的曲率就大于0。如果一个三角形的内角和小于180度，那么空间的曲率就小于0。

空间曲率为0的时候，宇宙是平直的。空间曲率为正的时候，宇宙是弯曲封闭的。

同样我们在地球表面找一个三角形测量它的内角和，就会发现它的内角和是大于180度的，所以地球表面是一个封闭球面的。

如果宇宙空间的曲率小于0，那么宇宙就是一个马鞍型的。

按照现在最新的科学数据，宇宙空间的曲率可能比零大一点点，已经排除是一个马鞍型，所以它的形状就只能在平的无限大和封闭有限大之间选择。

2009年，欧洲航天局用阿利安那5火箭发射了普朗克卫星，就是用来探测宇宙的形状。

普朗克卫星又称普朗克天文台，上面搭载有两台微波探测仪，用来观察宇宙微波背景辐射~CBM。

CMB是大爆炸遗留下来的少量光，散布在整个宇宙中，也可以看成宇宙大爆炸火焰熄灭留下的余温。

通过研究普朗克卫星的数据，研究人员了解到 CMB 的温度非常均匀。在某些地方，温度会略有变化，但大尺度上采用平均值，可以把这种差异抵消。

CMB没有变化，保持一致，就证明宇宙是平坦的。

然而，宇宙学家最近在 CMB 中发现了一个异常现象。

这个异常现象就是宇宙微波背景辐射和引力透镜现象相结合以后，会把这种差异放大。

我们用一根直尺去量一个长度，如果两段线的长度在直尺上是一致的，改用游标卡尺去量或者千分尺去量，会出现差异。

我们观测宇宙空间的时候，人类的天文望远镜的口径跟宇宙空间的尺度相比实在是太小了，所以有些情况下这种差异表现不出来，但是宇宙中存在一种天然的透镜，这个透镜就是引力透镜。

根据广义相对论，光线在引力场附近会弯曲，我们知道透镜也是让光线弯曲，所以引力也可以让光线聚焦的。

因此引力效应也可以让光线聚焦放大，这个被放大的物体如果用望远镜直接观察，它会呈现出一个环形，这就是所谓的爱因斯坦环。

相当于一个引力场是一个超级大的放大镜一样。

那么我们用这个放大镜来看宇宙微波背景辐射，就会发现原来我们认为它没有差异，实际上它还是有差异的。

科学家目前观测到的情况，如果宇宙微波背景辐射和引力透镜效应相结合，会发现宇宙有一个非常小的弯曲。

这个弯曲在各方向高度一致，这表明宇宙是一个球形。

宇宙可能是球形的，就意味着宇宙是封闭的，同时也意味着我们朝某个方向走的足够远就会回到起点，这和在地表笔直前进仍然会回到起点，是一样的道理。

如果宇宙确实是封闭的，会对我们对宇宙的理解构成重大问题。

另一个宇宙学难题是：宇宙的膨胀速度远远超过光速。

把以上这些事实联系起来，我们可以得到这样一个结论：宇宙是一个四维的超球体，我们看到的、我们生活着的宇宙是这个四维超球体的三维表面。

这个三维表面的内部是一种暗能量，就是这个暗能量产生的压力，让宇宙在高速膨胀。

在这种情况下，我们朝宇宙空间发射一道手电光，这个手电光会沿着宇宙的三维弧度运行，但是永远也不会回到起点，并且一直在宇宙空间中运行，因为光追不上宇宙膨胀的速度。

宇宙是封闭超球体，这个观点并不是100%正确，但是是99.9%的正确。

不过，即使宇宙是封闭的，它也可以有其他的形状，这个形状是一种轮回的形状。

这是一位和霍金齐名的科学家~彭罗斯提出来的，被称为共型轮回宇宙学说。

共型轮回宇宙学说认为，宇宙在一个特殊的几何形状上演化，每一个宇宙的起点是另外一个宇宙的终点。

光可以在轮回宇宙之间相互穿越，这种穿越会在宇宙微波背景辐射上留下一个同心圆的痕迹。

如果宇宙是这种轮回的形状，那么我们朝宇宙空间发射一束手电光的话，它会穿越宇宙到达另外一个宇宙。

来源：华笺流香