很小的時候(初中時期吧)一直有個「直覺」就是在太空中一根直線(原來寫的是棍子),兩端無限延伸,最終兩端會碰到一起,雖然自己無法解釋,但想想,就是這樣覺得!

另:為避免問題被誤導,這裡強調:這個棍子不是個實體,是個理論的棍子,是個比喻,也可以說是直繩子、直鐵絲、或者直接說是一根直線,因此不用從實體的角度考慮棍子的物理屬性什麼的。棍子本身不是問題的核心。已將棍子改成直線!棍子可以滾了!


宇宙的拓撲形態有許多種可能,這種情況確實不能排除。

如果是題主說的情況,真實的宇宙會比我們觀測的宇宙小。因為遙遠的星系發出的光可能在宇宙里轉了一圈、兩圈才被我們看到。但是我們無法區分,因為轉了一圈兩圈可能需要幾十上百億年,這段時間裡星系本身的變化非常巨大,沒法判斷一個星系的兩個「像」是否是同一個星系了。

不過還有其他方法,舉個簡單的例子:

美國的聖路易斯市大約在美國版圖的正中央。有家石油公司想研究一下他們旗下加油站的分布,就以聖路易斯市為中心,100公里為半徑畫個圓,統計這個圈裡的加油站的數量;200公里再畫個圓,再統計加油站數量,300公里再統計。假設加油站是平均分布的,那麼這些數據應該是1:4:9:16……對吧?結果發現畫的圓圈越大,加油站的數量就越偏少。

因為地球表面是球面,從球面上取一個圓下來,在平面上攤開,無法覆蓋平面上相同半徑的圓,面積要小一些。

另外一種情況,有個守林人住在山口,山口是個馬鞍子的形狀。守林人想統計一下周圍的樹木,也以100米、200米、300米為半徑畫圈,數出圈裡有多少棵樹。如果他住在平原上,那麼數出來的結果也應該是1:4:9:16……。結果和前面加油站的情況正好相反,畫的圈越大,樹的數量就越偏多。因為馬鞍形也就是雙曲面,取一個圓下來,在平面上攤開,會比平面上相同半徑的圓大一些。

現在擴展到三維的情況,有沒有可能宇宙是四維空間里的一個三維球面或者雙曲面呢?也可以用前面畫圈數數的方法,數的是幾十億光年範圍內的星系。還有其他一些辦法,比如微波背景輻射的測量等等。總之各種方法研究的結果,宇宙是平直的,是四維空間里的一個三維「平」面。

總之題主的問題是宇宙學中一個相當重要的問題。
這難道不是因為無限這個概念不夠直觀而求助於生活經驗參考地球的例子么?


這個問題基本是假的,但也有真的特例:在原子核(質子)周圍,電子一直在作牛頓的勻速直線運動(彎曲空間),電子動能既不會增加也不會丟失。


你的意思我懂。就是一個封閉無限大空間,往左邊走到極限就從右邊回來了。我初中時也是這麼想宇宙的。

難道咱們看了同一個科普文章?

謝邀

不會

原因∶略


想的多,讀的少
推薦閱讀:
相关文章