這個問題可以分為兩個問題來解答：為什麼說宇宙是光滑的；為什麼說空間是平坦的？這裡的光滑指的是空間物質密度同性問題；平坦指的是宇宙空間曲率問題！先解決第一個問題。
為什麼說宇宙是光滑的
在白天當我們抬頭看天空中的一層白雲時，我們會覺得天空中的雲看起來分布的很均勻，很「光滑」，如果我們隨意放大天空中的一小塊，雲層就會充滿了不規則性和不斷增加的複雜性。其實整個宇宙也有這樣的性質！
我們知道一立方米的地球很重，但是離一立方米的空氣呢？一立方米的星際空間呢？幾乎沒有重量。
換句話說，當我們談論宇宙的光滑性時，我們指的是大尺度空間中「物質的數量」或密度問題，或者可以理解為一個地方與另一個地方在密度上看起來是否相同。我們將這種屬性稱為同質性，或不同位置的「同一性」。
先來看看我們的太陽系，可以說物質分布得非常不均勻。密度最大地方的物質含量是密度最小地方的10^30倍。但是，當我們把宇宙作為一個整體來討論時，我們需要考慮比渺小太陽系大得多的尺度。
你可以想像一下，如果我們觀察更大的尺度，也許宇宙會更加勻稱，就像看全天空的雲層一樣。下面我們看看星系的尺度！
事實證明，在星系的尺度上，如果我們考慮一百萬光年左右的範圍，宇宙仍然有點不均勻。我們把100萬光年範圍內的物質密度和同樣大小的真空區域相比，還是會發現密度存在差異。
但是它們的差別已經縮小到了一百萬倍。當我們觀察一個地球大小的範圍時，得到的差異係數是10^30，一百萬（10^6）現在看來已經不那麼大了！那麼如果我們開始觀察更大的尺度呢？
上圖是一張宇宙星系分布圖，其範圍大約有10億光年。如果我們開始觀察這麼大的尺度，空間的一個區域和另一個區域看起來並沒有太大的不同。並且在這麼大的尺度上，宇宙的每個區域都有大致相同的密度。
在這個尺度上，我們可以在我們宇宙中密度最大的點周圍選擇一個直徑為十億光年的範圍，然後在宇宙中密度最小的點周圍選擇同樣大小的範圍，這兩個區域的密度差異不到0.1%。
在可觀測宇宙的最大尺度上，我們的理論預測：一個區域與另一個區域的密度差異僅為0.006%，這個預測與我們在宇宙微波背景中觀察到的微小波動完全吻合。這就是為什麼我們說宇宙是平滑的，因為在宇宙的尺度上，密度基本一致，如果你有一雙巨大的手可以撫摸宇宙，真的很光滑！
在物理學上我們已經了解了宇宙結構是如何形成的。我們可以觀察一個空間區域，數一數在這個空間中有多少星系，並且測試宇宙的均勻程度。無論我們的觀測是否與理論預測相符，都給了我們對標準宇宙模型的又一次交叉檢驗，以及對宇宙模型所依據的引力理論廣義相對論的檢驗。
為什麼說宇宙空間是平坦的
在廣義相對論下，空間的曲率有宇宙中物質密度的多少決定了，在我們的理論中，宇宙空間的曲率只要可以表下出以下三種方式：
第一種情況是：物質密度大於臨界密度，空間曲率為正曲率（閉合的宇宙），也就是三角形內角和大於180°第二種情況：物質密度小於臨界密度，空間曲率為負曲率（開放的宇宙），三角形內角和小於180°第三種情況是：物質密度幾乎和臨界密度相等，空間幾乎沒有曲率（平坦的宇宙），三角形內角和為180°
這三種不同的曲率也代表不同的宇宙未來！宇宙要麼物質密度過大發生大坍縮，要麼物質過小，宇宙膨脹速度過快，導致無法形成任何結構，顯然這是不可能的。要麼物質密度和臨界值幾乎相等，在暗能量的作用下宇宙加速膨脹。
我們通過對大尺度的結構測量和微波輻射光線的測量發現，來自138年前發出的光沒有任何彎曲（圖B），這說明我們的可觀測宇宙幾乎沒有曲率是平坦的！這就是為什麼我們說宇宙空間如此的平滑。