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摘要：根据一项新的研究，我们的宇宙不是像床单一样扁平，而是像一个巨大的充气气球一样弯曲。但并不是所有人都相信，基于2018年公布的数据，新的发现既违背了多年来的传统观点，也违背了另一项基于同一个CMB数据集的最新研究。宇宙学家把这个概念称为“封闭宇宙”。他说，这是大多数专家认为宇宙是平的第一个原因。
我们认为我们所知道的关于宇宙形状的一切都可能是错误的。根据一项新的研究，我们的宇宙不是像床单一样扁平，而是像一个巨大的充气气球一样弯曲。
这是今天（11月4日）发表在《自然天文学》杂志上的一篇新论文的结论，该论文研究的数据来自宇宙微波背景（CMB），宇宙大爆炸的微弱回声。但并不是所有人都相信，基于2018年公布的数据，新的发现既违背了多年来的传统观点，也违背了另一项基于同一个CMB数据集的最新研究。
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，它轻轻地弯曲。这种缓慢的弯曲对于我们的生活，太阳系，甚至银河系的运转都不重要。但要超越这一切，走出我们的银河系，深入到 ... 深处，最终——沿着直线移动——你会绕圈子，最后回到你开始的地方。宇宙学家把这个概念称为“封闭宇宙”。它已经存在了一段时间，但它不符合现有的宇宙如何工作的理论。因此，它在很大程度上被拒绝了，取而代之的是一个“扁平的宇宙”，它在各个方向上都没有边界，并且不会在自身上循环。曼彻斯特大学的宇宙学家Eleonora Di Valentino说，从有史以来最好的CMB测量数据中发现的一个异常现象提供了确凿的证据（但不是绝对确凿的证据），证明宇宙毕竟是封闭的，罗马萨皮恩扎大学宇宙学家亚历山德罗·梅尔奇奥里和约翰·霍普金斯大学宇宙学家约瑟夫·西尔克说：
封闭宇宙和开放宇宙之间的区别有点像拉伸的平板和膨胀的气球之间的区别，梅尔奇奥里告诉《生活科学》。不管是哪种情况，整个事情都在扩大。当板材展开时，每一点都会沿直线远离其他点。当气球膨胀时，它表面上的每一点都离其他点更远，但是气球的曲率使这个运动的几何结构更加复杂。
这意味着，例如，如果你有两个光子，它们在一个封闭的宇宙中平行移动，它们[最终]会相遇，Melchiorri说：“在一个开放、平坦的宇宙中，光子在不受干扰的情况下，会沿着平行的方向运动，而不会相互作用。”Melchiorri说，宇宙膨胀的传统模型
表明宇宙应该是平的。根据这个模型，把空间的膨胀一路倒回到开始，回到大爆炸后的第一个0.00000000000000000001秒，你会看到一个不可思议的，指数级的膨胀时刻，因为空间从它开始的那个无穷小的点上生长出来。超高速膨胀的物理学指向一个平坦的宇宙。他说，这是大多数专家认为宇宙是平的第一个原因。如果宇宙不是平的，你必须“微调”这个原始机制的物理，使它全部结合在一起，并在这个过程中重做无数的其他计算，梅尔奇奥里说，
但这可能是必要的，作者在新的研究报告中写道，
这是因为CMB中有一个异常。CMB是我们在宇宙中看到的最古老的东西，它是由周围的微波光构成的，当你阻挡恒星和星系以及其他干扰时，它会覆盖所有的空间。它是关于宇宙历史和行为的最重要的数据来源之一，因为它太老了，在整个宇宙中传播根据最新的数据，CMB的引力引力比预期的要大得多——这意味着重力似乎比现有物理学解释的更能弯曲CMB的微波。ing来自于2018年的普朗克实验——一个欧洲航天局（ESA）的实验，比以往任何时候都更详细地绘制CMB图。（新数据将发表在即将出版的《天文学与天体物理学》杂志上，现可在欧空局网站上查阅。Di Valentino和Melchiorri也是这项工作的一部分。）
为了解释额外的透镜效应，普朗克的合作刚刚增加了一个额外的变量，科学家们称之为“A_透镜”，根据小组的宇宙形成模型，“这是你用手放在那里的东西，试图解释你看到的东西。“这与物理学没有关系，”梅尔奇奥里说，这意味着爱因斯坦的相对论中没有A_透镜参数我们发现，你可以用正弯曲的宇宙来解释透镜，这是一个更为物理的解释，你可以用广义相对论来解释。根据该小组的计算，普朗克数据指向一个标准差为3.5西格玛的封闭宇宙（这是一个统计测量，意味着约99.8%的置信度，认为结果不是随机的）。这与5西格玛标准相距甚远，物理学家们通常在确认一个想法之前会寻找
，但一些宇宙学家说还有更多的理由对此表示怀疑。
安德烈林德，斯坦福大学的宇宙学家，告诉现场科学，自然天文学论文没有考虑到另一个重要的论文，发表在arXiv数据库10月1日。（那篇论文还没有发表在同行评议的期刊上。）
在那篇论文中，剑桥大学的宇宙学家George Efstathiou和Steven Gratton，他们都参与了普朗克合作项目，研究了比自然天文学论文更窄的数据子集。他们的分析也支持了一个弯曲的宇宙，但统计上的可信度远低于迪瓦伦蒂诺、梅尔奇奥里和西尔克在普朗克数据中发现的更大一部分。然而，当Efstathiou和格拉顿与早期宇宙中的两个其他现存数据集一起观察时，他们发现总体上，证据指向一个扁平的宇宙。“KDSPE”“KDSPS”询问了EfStasiououand Gratton的论文，Melchiorri称赞了对这项工作的认真对待。但他表示，两人的分析依赖于普朗克数据中太少的一部分。他指出他们的研究是基于一个修正的（理论上，改进）版本普朗克数据-不是超过600名物理学家审查过的公共数据集。
林德指出，重新分析表明，埃夫斯塔西奥和格拉顿的论文是基于更好的 ... 。
埃夫斯塔西奥要求不要直接引用，但在写给现场科学的电子邮件中指出，如果宇宙如果是弯曲的，它会引发一些问题——与早期宇宙的其他数据集相矛盾，并使宇宙观测到的膨胀率的差异更加严重。格拉顿说他同意。
梅尔奇奥里也同意封闭宇宙模型会给物理学带来一些问题。
“我不想说我相信封闭宇宙，”他说我比较中立一点。我会说，让我们等待数据和新的数据会说什么。我所相信的是，现在有一个差异，我们必须小心，并试图找出是什么导致了这种差异。
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