大家都知道地球是圆的，其他太阳系的行星也是圆的。宇宙呢？宇宙也是圆的吗？这是边肖分享的宇宙形状。让我们看一看。
宇宙的形状
宇宙是球形的、鞍形的还是扁平的？
关于宇宙的结构和未来，现代宇宙学认为，如果宇宙的总质量大于某个临界质量，那么宇宙的结构就是球形的，总有一天会在引力的作用下收缩。
如果宇宙的总质量小于临界质量，那么宇宙的结构就是马鞍形的，宇宙内部的引力无法抵消宇宙的膨胀速度并保持膨胀。
如果宇宙的总质量刚好等于临界质量，那么宇宙的结构就是扁平的，宇宙会像现在这样继续膨胀。
宇宙的结构其实就是时空的结构，一般人很难想象。但是，科学家提出了一个衡量宇宙结构的标准：如果两条平行光线越来越近，那么宇宙的结构就是球形的；如果两条平行射线越来越远，那么宇宙的结构就是马鞍形的；如果两条平行射线永远平行，那么宇宙的结构将是扁平的。宇宙的扁平结构可以用欧几里得几何来解释。
扁平宇宙学的几个证据。
宇宙的结构是扁平的这一结论是由参与“河外毫米波辐射与地球物理气球观测项目”的多国科学家得出的。这个项目的目的是研究宇宙背景辐射的细节。
1998年底，科学家将一些射电天文望远镜放置在氦气球顶部，氦气球升至离地面约40公里的高度，在那里对特定的宇宙区域进行了11天的观测，获得了迄今为止最详细的早期宇宙辐射数据。
科学家经过研究发现，在大尺度下，宇宙发出的原始光线并没有弯曲，也就是说，原始的两条平行光线保持平行，这说明宇宙的结构是扁平的，也就是说，宇宙的总质量刚好等于临界质量，宇宙会像现在这样继续膨胀。
早在1965年，科学家就已经探测到均匀分布在太空中的宇宙背景辐射，其温度为零下270摄氏度。根据大爆炸理论，这种辐射是大爆炸后的“余烬”。从这些“余烬”中，科学家可以推测大爆炸的早期阶段。
1991年，美国宇宙背景探测卫星发现宇宙背景辐射中存在轻微的温度波动，像“余烬”中闪烁的微弱“火焰”，这表明当时宇宙中已经存在密度极小的物质云。正是这些云逐渐收缩形成后来的星系。“河外毫米波辐射与地球物理气球观测项目”就是基于这颗卫星的发现。
此外，分别于1990年4月和1991年4月进入太空的哈勃望远镜和伽马射线探测器，以及其他观测仪器，也观测了宇宙的结构和演化，取得了大量的成果。这些结果一致认为宇宙将继续膨胀。
对宇宙诞生和演化的观测研究才刚刚开始，对宇宙结构和未来的推测只是初步结论。未来几年，科学家计划发射两颗卫星，更精确地观测宇宙早期辐射。此外，科学家还将采取其他手段观测宇宙，宇宙诞生和结构的奥秘将被进一步揭开。
宇宙形状的三种假设
第一个假设是宇宙永恒论。这个假说认为宇宙不是动荡的。宇宙自开天辟地以来，从来没有改变过，它既是改变的，也是局部的。
第二个假设是宇宙分层理论。这个假说认为宇宙的结构是有层次的，恒星是有层次的，恒星集合形成的星系是有层次的，几个星系组合形成的星系团是有层次的，一些星系团正在形成超星系，成为更高的层次。
第三个假说是迄今为止科学家最认同的宇宙爆炸理论。他们认为，大约200亿年前，我们今天看到的所有天体聚集在一起，形成了一个密度极高、温度高达100亿度的火球。在这期间，天空充满了辐射，恒星和星系并不存在。后来不知什么原因，原来的火球爆炸了，火球物质向四面八方喷射，逐渐冷却，密度开始降低。爆炸后两秒钟，在100亿的温度下产生质子和原子，然后在11分钟内，自由中子衰变，从而形成重元素的原子核。大约一万年后，氢原子和氦原子产生了。在这一万年间，定居在太空中的物质逐渐结合，这些物质凝聚成星云和星系的恒星。大多数气体在星云的发展过程中形成了恒星。至于宇宙的形状，无法解释。
霍金揭示了宇宙的真实形状
据国外媒体报道，我们的宇宙可能与超现实主义画家最不可思议的画作具有相同的几何结构。这是当今世界最著名的理论物理学家霍金从英国剑桥大学得出的最新研究结论。
这一发现可能会让荷兰画家M. C .埃舍尔的粉丝们高兴。霍金的研究团队声称，他们的研究为超弦理论所需的空间几何提供了一种方式。超弦理论是仍处于假设阶段的“万物理论”最有希望的候选者。他们的计算基于数学扭曲理论，这在以前被认为是不可能的。如果这个结论成立，就解释了宇宙是如何从大爆炸开始形成的，同时也统一了广义相对论和量子力学(引力量子化)。
霍金的同事托马斯赫托格(Thomas Hertog)说，“我们有了一种建立超弦理论的新方法。”
霍金的新宇宙图景是形状的重复排列，就像埃舍尔的画作《圆形极限IV》中嵌套的蝙蝠和天使一样。虽然这些是平面图，但它们是双曲面空间物体的投影图像，就像地图是球体的平面投影一样。举个例子，虽然蝙蝠在平面投影中边缘区域看起来是以指数速度缩小的，但是在超空间中它们都是一样大的。投影中这些扭曲的图像是由于双曲空间不能放在一个平面上，所以看起来像扭曲的马鞍形山地地形图。这些不是我们宇宙的样子。科学家通过大爆炸的回声；“宇宙背景微波辐射”的测量和超新星距离的测量，得出了我们的宇宙是平的而不是扭曲的结论。
我们的宇宙正在迅速膨胀，这是由一种神秘的“暗能量”驱动的，人们对此仍然完全不了解。我们不知道暗能量是什么，它来自哪里，但是爱因斯坦的广义相对论可以为我们提供一种数学语言来解释这种加速膨胀。一个叫做“宇宙常数”的常数项，如果进入爱因斯坦的引力场方程，可以使宇宙永远膨胀，但前提是这个常数为正()。现在，说我们生活在一个不断膨胀的宇宙中，就相当于说我们宇宙的宇宙常数是正的。
然而，仍有一些未解决的问题。广义相对论描述了现在宇宙的这一方面，但它仍然不能描述BIGBANG本身。广义相对论是一个在大尺度上起作用的理论，而量子力学统治微观世界，这意味着你无法预测我们为什么会生活在这样的宇宙中。
另一方面，超弦理论提供了宇宙历史的完整图景，可以统一引力和量子力学，但它所描绘的宇宙具有负的宇宙常数。这就给理论物理学家留下了一个非常棘手的问题：一方面，我们观察到的宇宙运转良好，但缺乏完整的理论描述；另一方面，有完整的理论，却无法描述真实的宇宙。
现在，霍金、赫托格和哈特尔为这个问题提供了一个解决方案。他们发现了一种利用负宇宙常数加速宇宙膨胀的方法。这意味着超弦理论或许能够完整描述我们观测到的宇宙。这一提议源于20世纪80年代霍金和哈特尔为了规避广义相对论的缺点而寻求整个宇宙的量子图像的理论。
在量子力学中，一个叫做“波动方程”的方程描述了微观粒子所有可能的量子态，每个量子态都被赋予了一定的概率。霍金和哈特尔正在寻找一个类似的波动方程，它可以从BIGBANG中产生不同的宇宙，包括太阳系永远无法产生的宇宙或生命以非常不同的方式进化的宇宙。
在过去的30年里，霍金和哈特尔试图将一个正的宇宙常数强行带入他们的宇宙波动方程，因为它被认为与我们观测到的宇宙是一致的。现在他们在波动方程中引入了负的宇宙常数，这似乎可以描述我们宇宙的出现，有助于超弦理论的发展。
