我们都生活在空间中，但到底什么才是空间？它有形状吗？

我们通常认为空间是无尽的，打个比方，就像一个等待接收货物的空仓库，或者是宇宙间万事发生的剧院舞台。

　　

但是广义相对论预测空间本色很难并不是无限的，它是一个实体，动态的东西，而且这个推测也已经被无数的实验所证实。空间可以因为物质和能量而发生形变，使其内部物体的运动发生弯曲，它可以随着引力波泛起涟漪，而且也可以扩张，在空间之中创造更多空间！

所有的这一切都可以用一个观点描述，那就是空间曲率（或者是时空曲率）。在时空平坦区（如果附近没有能量或者物质），相互平行运动的物体依旧保持平行。在正曲率时空（比如行星或者黑洞附近），平行路径会交汇。而在负曲率时空，平行路径（甚至相向路径）会相互偏离。

但是空间整体又是什么样的呢？

如果空间各个地方曲率都为正，那么空间的形状只有一种可能，像一个超级巨大的土豆。如果你朝着一个方向走足够远，最终你将会回到出发的原点。

如果空间在各处都是平坦的，那它的形状就很简单了，那就是向无限直线延伸，又或者它会以周期的方式循环，就像一些电子游戏一样。而如果空间各处的曲率都是负的，那么运动也将不存在了。

那么到底是那种情况呢？

现在基本上有两种大范围测量宇宙内空间曲率的方法。第一种是测量三角形的内角度数，如空空间是平坦的，那么三角形内角和应该是180度。但如果空间是弯曲的，那么内角和应该由于曲率的正负而大于或小于180度。

通过观察早期宇宙的图像，宇宙学家已经发现可以用来测量我们宇宙角度的当量，并且研究图片中几个特定点的关系。第二种测量空间曲率的方法是测量使空间弯曲的根本原因，也就是宇宙间的能量和物质密度。宇宙学家也已经对它们进行了测量。

通过两种方法测量的结果都是空间还是相当平整的（大概有0.4%的误差）。但是在你对我们没有生活在一个炫酷的大土豆空间失望之前，还有一个惊喜。我们生活的空间是平整的这个事实，本身就是一个巨大的宇宙级的巧合。

如果宇宙中的能量和物质总和再多点，空间就会发生弯曲了；而如果宇宙中的能量和物质再少一点点，空间就又会以另一种方式弯曲了。

　　

但就我们现在所知，它们的量却正好能让空间达到完美的平整，这个完美的当量就是空间内平均每立方米5个氢原子，这些微粒聚集就形成了我们身边的各种原子。如果变成6个或4个氢原子，整个宇宙的正向或负向弯曲程度会大幅增加。

目前我们也不知道为什么宇宙的物质能量密度如此，当谈及宇宙空间曲率的时候，我们的知识就显得非常贫瘠了！爱因斯坦在上世纪向我们说明空间就像布料具有弹性，可以弯曲，扭曲甚至撕裂，但要弄清楚整个宇宙的曲率，还需要下一个“爱因斯坦”的出现了！