知曉太空探索之事，揭秘人類空間技術，學習空間科學知識，大家好我是宇宙科學室。在解析天體物理與宇宙科學之前，我們需要去到無限的宇宙中看一看，去了解從這個宇宙中最大的天體與最小的微粒子，記得將您的思維換轉到宇宙當中，跟隨我的宇宙線。
無限並不意味著只是一個很大的數字。實際上，這意味著沒有限制。我們從宇宙中看到的區域包含超過數千億的星系和數萬億的矮星系，通常矮星系中包含著數十億顆恆星，而常規星系則包含了數千億顆恆星，若將它們放在一起，那麼它們的數量將會超過人類的居住所地球上的所有沙粒。
但它們只是宇宙的一部分，若可觀測宇宙的邊際離人類足夠近了，而我們又越過宇宙的可見部分那該怎麼辦呢？
若人類越過了可觀測宇宙的部分，那麼將會出現三種可能性！
第一，就是我們生活在所謂的開放宇宙中。在這裡，就像數字π包含無限數量的數字一樣。沒有任何重複的模式，宇宙也將是包含無限數量的恆星和星系。
另一種可能性是我們生活在所謂的封閉宇宙中，假設我們正沿著一條沒有起點或者永恆無限終點的直線行走。如果我們生活在一個封閉的宇宙中，那麼即使我們沿直線行駛也沒有任何麻煩，我們最終還是可以到達起點，這種可能性是很大的，因為有質量的物體會引起時空彎曲，這就是導致表觀重力的原因，從月球到地球，使月亮繞地球旋轉，從地球到太陽，地球繞太陽旋轉，從太陽洗到銀河系，太陽系繞銀河系旋轉，而銀河系圍繞中心超大質量黑洞旋轉，這似乎只是一種「彎曲」的力量，而實際上，一切都是直線。
如果宇宙的密度足夠大，時空可以完全摺疊成一個封閉的宇宙。然後，我們就像生活在球體之上的二維生物，我們只能在球體的表面上行走，而我們卻永遠無法穿透它。
假設這個球體正在膨脹，膨脹速度也正在加快，那麼根據愛因斯坦的相對論，宇宙之中沒有什麼能比光更快地穿越太空。但是，空間的本身的膨脹導致遠處的物理增加的速度甚至超過光線的傳播速度。兩個星系之間的距離彼此相對較遠，它們彼此離開的速度越快。
距離相對較遠的星系之間的距離，它的增加速度快於光速，在開放和封閉的宇宙中都是如此。因此，即使我們生活在封閉的宇宙中，我們也無法如以上所解釋的那樣，環遊宇宙之後回到了我們的起點。
空間擴展非常快，以為擴大空間不會增加月球到地球的距離，或者地球到太陽，或者太陽到我們銀河系中其他恆星的距離，這些距離與可見重力有關，它們被視在的引力束縛在一起， 空間的擴展並不能克服這一點，唯一增加的距離是星系之間的距離。
宇宙中的每個觀察者都將看到所有星系彼此遠離，仿佛它們處於擴張的中心，在開放的宇宙和封閉的宇宙中都是如此。
如果宇宙的密度足夠大，那麼我們將生存在封閉的宇宙中，其形狀類似於球體，在此球體表面繪製的三角形將違反歐幾裡得幾何， 因為它的入射角度之和將大於180度。
如果宇宙的密度足夠低，那麼我們將生存在一個開放的宇宙之中，這個開放的宇宙其形狀類似於鞍形，而在鞍座表面繪製的三角形也將以不同的方式違反歐幾裡得幾何，因為其輸入角度的總和將小於180度。
第三種可能性，如果密度正好在一個封閉的宇宙的密度和開放的宇宙的密度之間，那麼我們將會生活在所謂的扁平宇宙中。
扁平的宇宙在恆星和行星附近仍然會具有曲率（即時空彎曲），但是，如果在整個宇宙的大部分區域繪製三角形，那將是平坦的。因為這個扁平宇宙受到了歐幾裡得幾何學的影響，或者說符合歐幾裡得幾何，它的總角度總會為180度。
一個扁平的宇宙就像一個開放的宇宙一樣，包含著無數的恆星和行星。只有當我們只能看到地球的一小部分時，地球對我們來說才近似平坦。我們的測量結果可以儘可能準確地告訴我們，我們生活在一個扁平的宇宙之中。
但是，這可能僅僅是因為我們只有能力只觀察到整個宇宙的一小部分。或者說，在我們看來，這僅僅是因為我們無法注意到我們發現的世界僅佔整個宇宙的一小部分。放大並僅觀察微小部分時，球體和鞍座看起來都很平坦，或者說如果我們只看球和鞍座的一小部分，它們看起來都是平坦的。
就像古代人試圖找出地球的形狀究竟是球形的還是扁平形的一樣，我們現在正在嘗試發現整個宇宙的形狀。