在宇宙中一直沿直线旅行会发生什么?( 三 )


尽管我们很容易看出正曲率空间是如何有限和封闭的 , 但要意识到平坦空间也可以有限和封闭 , 就不那么直观了 , 但这种情况确实是可能的 。 要理解这一点 , 只需简单地想象一个长而直的圆柱体 , 然后把这个圆柱体弯曲成一个甜甜圈状 , 直到两端连接起来 。 这种形状被称为圆环体 , 它在空间上是平坦的 , 同时也是有限的和封闭的 。
在宇宙中一直沿直线旅行会发生什么?
文章图片
一个遥远的背景星系被位于中间、充满星系的星团严重地透镜化 , 以至于可以看到三个独立的背景星系的图像 , 但它们的光旅行时间明显不同 。 理论上 , 引力透镜可以揭示比没有引力透镜时暗很多倍的星系 , 但所有的引力透镜只占据天空中非常狭窄的位置 , 局限于单个质量源附近 。
如果宇宙没有膨胀 , 你只能想象以下两种可能性 。
(1)宇宙可能是有限的和封闭的 , 无论它的曲率如何 。 如果你在一个方向上走得足够远 , 或者说在一个方向上走得足够久 , 你最终会回到起点 。 即使空间本身在拓扑结构上很奇怪 , 就像一条莫比乌斯带或一个克莱因瓶 , 你也可以继续前进 , 并最终回到旅程开始的地方 。