10-22 08:49
本質上是表達宇宙中物質的均勻分布。這種說法最早源於愛因斯坦為相對論提出來的一個前提假設，後來被總結為「宇宙學原理」，而後越來越清晰的宇宙微波背景輻射，證實了宇宙的平滑。
愛因斯坦的宇宙
1917年，愛因斯坦發表了一篇《根據廣義相對論對宇宙學所作的考查》。這篇論文為現代宇宙學奠定了理論基礎。
大家需要知道相對論的場方程看似簡潔，但它實際是一個十階方程組，包含十個未知數，所以要解相對論場方程，必須需要有一些假設條件。
為了用相對論場方式來推測宇宙的狀態，就必須需要一些「初始條件」和「邊界條件」。而在沒有任何實驗觀察的情況下，一切只得靠假設，或者說猜。
愛因斯坦首先提出了宇宙「有限無界」的假設——宇宙是一個「球面空間」，即三維的超球面；其次，宇宙應該是靜止的，而且在宇觀尺度上，宇宙應該是均勻的。所謂的宇觀尺度，就是比1億光年更大的尺度。
之所以如此，因為從局部來看，物質在引力的作用下，總是喜歡扎堆、聚集。在恆星、星系、星系團內宇宙空間顯得並不均勻，但星系團之間由於距離太過遙遠，引力基本上已起不了任何作用，所以在這個尺度上，宇宙便是均勻的。
總結一下，就是在宇觀尺度上，宇宙是均勻且各向同性的。而這一假設，之後被天文觀測所驗證，稱為「宇宙學原理」。
宇宙微波背景探測
要確定宇宙到底是不是均勻的，就需要準確的宇宙微波背景輻射探測。因為物質密集的區域發出來的微波必定會更強，物質稀疏的區域則相反。
為了達到理想的探測效果，1974年開始NASA就打算把探測儀器放到太空裡去，只有在那才能不受大氣層的影響，得到比較完美的探測數據。但之後由於種種原因，名為「宇宙背景探測者」（COBE）的探測器1989年才搭乘德爾塔運載火箭升空。
不久後，CODE就測得了完美的黑體輻射光譜，也就是我們說的宇宙微波背景輻射2.7K。並發現了宇宙局部的不均勻與整體的均勻，與愛因斯坦的假設完美匹配。而後來2001年的威爾金森各向異性探測器、2015年的普朗克衛星為我們繪製了更加詳細的宇宙微波輻射圖。
從這些微波背景輻射來看，宇宙真是太均勻了。而且由於宇宙的急速膨脹，我們有一個半徑為450億光年的視界，這和黑洞視界結構差不多。在某種意義上，膨脹的宇宙就似一個拓撲翻轉的黑洞，一個向外一個向裡。
在直徑達900億光年的可視宇宙兩端，是不可能形成熱傳遞的，但它們卻有幾乎一樣的背景輻射。這在天文學家看來，似乎不太合理。
宇宙在大尺度上是均勻的，給宇宙學理論提出了新的問題。難道宇宙在誕生之初經歷過快速膨脹的時期？
平滑均勻的宇宙意味著什麼？
在這一觀測結果下，麻省理工的物理學家阿蘭·古斯在大爆炸理論上進一步提出了暴脹理論。宇宙在誕生之初的10^（-34）秒時間裡膨脹了10^78倍。這種暴脹把宇宙誕生時大尺度內的扭曲給扯平，才會有今天這麼平滑的宇宙。
而要證明暴脹理論，也需要從微波背景輻射中去找證據。按這個理論，暴脹會產生超強大的原初引力波，在微波背景輻射裡留下一種類似漩渦痕跡，被稱為「B極化模式」。如果能找到它就能證明暴脹理論。
2014年，「北極熊」望遠鏡（POLARBEAR）似乎就發現了這種宇宙微波背景輻射中的極化現象。
這在當時的天文學界曾引起了轟動，但隨後的一份聲明，又讓興奮的眾人迅速地涼了下來，因為觀測到的信號無法排除銀河系塵埃的影響。
另外，從另一個角度來理解。這種均勻性似乎意味著宇宙的曲率為0，但曲率為0其實是一個小概率的情況，這太巧合了。這意味著宇宙十分平坦，且是開放的，而非封閉的。
如果宇宙是封閉意味著膨脹會有極限，當到達膨脹的極限就會翻轉為收縮，直到收縮到一點重新開始，這就是脈動性宇宙；如果宇宙是雙曲面結構，就意味著物質太少，引力不足，宇宙最後的結局將是大撕裂；而現在數據似乎支持我們的宇宙是平直的，這意味著宇宙會比較溫和地變冷，物質越來越稀疏，最後化為一片死寂。
總結
對於還沒走出地球的人類來說，現在的我們竟然可以開始洞察浩瀚無邊的宇宙，實在是不可思議。即便我們還被囚禁在狹隘的認知中，但這種揭秘宇宙的過程，卻足夠令人興奮，而這正是科學最大的魅力。
科學不是真理，而是接近真理最有效的方法，而每一次的認知突破，我們對宇宙或許都會有不一樣的結論。