假如宇宙是个 “甜甜圈”：闭合宇宙那些事儿

你有没有过这样的经历？加班到半夜回家，迷迷糊糊中把钥匙插进锁孔，转了三圈发现不对 —— 哦，原来插的是邻居家的门。这种 “绕了一圈回到原点” 的尴尬，要是放大到 138 亿光年的尺度，就成了天文学家口中的 “闭合宇宙”。简单说，这玩意儿就像个超级大甜甜圈，不管你朝着哪个方向飞，飞啊飞啊最后总能飞回起点，前提是你能活个几百亿年，还得有艘不会半路抛锚的宇宙飞船。

先别觉得这是天文学家闲得没事编出来的科幻故事，早在一百多年前，爱因斯坦就琢磨过这事儿。他当时算宇宙方程的时候，发现如果宇宙里的物质足够多，引力就会把空间像揉面团一样揉成一个闭合的形状。就好比你在气球表面画只蚂蚁，蚂蚁爬来爬去永远出不了气球的范围，咱们在闭合宇宙里折腾，也永远跳不出这个 “宇宙气球” 的圈子。不过爱因斯坦后来自己又改了主意，觉得宇宙应该是静止的，直到哈勃发现星系都在互相远离，他才拍着大腿说 “当初要是坚持闭合宇宙的想法就好了”—— 看来就算是天才，也有犯迷糊的时候。

要理解闭合宇宙，最好先把 “直线” 这个概念从脑子里赶出去。在咱们日常生活里，直线就是两点之间最短的距离，比如从家到公司的直路。但在闭合宇宙里，所谓的 “直线” 其实是绕着宇宙一圈的曲线，就像你在篮球表面画一条线，看着是直的，实际上早跟着球面弯了。更神奇的是，如果你有一架超级望远镜，能看到几百亿光年外的景象，最后可能会看到自己的后脑勺 —— 因为光线在宇宙里绕了一圈，又回到了地球，就像你在镜子迷宫里看到无数个自己一样，只不过这次的 “镜子” 是整个宇宙的空间结构。

有人可能会问，既然闭合宇宙是 “绕一圈回到原点”，那要是我朝着一个方向一直飞，会不会遇到几百亿年前的自己？这个问题问得好，可惜答案可能会让你失望。首先，宇宙一直在膨胀，就像你在吹一个气球，气球上的两点会随着气球变大而越来越远。就算你能以光速飞行，也赶不上宇宙膨胀的速度，就像你在跑步机上跑步，跑得再快也离不开原地。其次，就算你真的赶上了，也见不到过去的自己，因为时间是单向流逝的，你只能朝着未来走，没法回到过去。就像你不能把泼出去的水收回来一样，宇宙也不允许你 “穿越” 回过去见自己。

还有一个特别有意思的现象，在闭合宇宙里，三角形的内角和不是 180 度，而是大于 180 度。咱们在学校里学过，平面三角形的内角和是 180 度，比如直角三角形的两个锐角加起来是 90 度，再加上直角 90 度，正好 180 度。但在闭合宇宙的弯曲空间里，三角形的三个角加起来会超过 180 度，就像你在篮球表面画一个三角形，每个角都会比平面上的角大一些。这就好比你把一张平纸揉成一团，纸上的图形都会跟着变形一样，闭合宇宙里的所有几何规则，都得按 “弯曲版” 来算。要是你在闭合宇宙里当数学老师，第一节课就得跟学生们说 “以前学的几何知识，到了宇宙里得打个折”。

当然，也不是所有天文学家都认同闭合宇宙的说法。有些科学家觉得宇宙是开放的，就像一张无限延伸的纸，不管你朝着哪个方向走，都永远走不到头。还有些科学家觉得宇宙是平坦的，就像咱们平时看到的桌面一样，三角形内角和正好是 180 度。这三种说法吵了几十年，谁也没说服谁。直到最近几年，科学家通过观测宇宙微波背景辐射 —— 也就是宇宙大爆炸留下的 “余温”，发现宇宙的弯曲程度特别小，小到几乎可以忽略不计。但这并不意味着闭合宇宙的说法就错了，因为宇宙实在太大了，咱们能观测到的范围只有 930 亿光年，就像一只蚂蚁只能看到自己脚下的一小块地面，没法确定整个地球是圆的还是平的一样，咱们也没法确定整个宇宙的形状。

不过话说回来，不管宇宙是闭合的、开放的还是平坦的，对咱们普通人的生活好像没什么影响。你还是照样上班、吃饭、睡觉，照样为了房贷车贷发愁，照样在刷手机的时候感叹 “时间过得真快”。但知道宇宙可能是个 “甜甜圈”，总归是件有意思的事。想象一下，几万亿年后，要是人类还存在，说不定真的能造出一艘超级宇宙飞船，朝着一个方向一直飞，最后回到地球，只不过那时候的地球可能早就不是现在这个样子了 —— 也许 continents 都拼到了一起，也许太阳都变成了白矮星，也许人类早就进化成了咱们认不出来的样子。

有时候我会想，要是宇宙真的是闭合的，那会不会有另一个 “我” 在宇宙的某个角落，也在琢磨宇宙的形状？那个 “我” 会不会也在加班到半夜，也在为了写一篇关于闭合宇宙的文章而抓耳挠腮？虽然我知道这种可能性几乎为零，但还是忍不住会这么想。毕竟，在这么大的宇宙里，多一点想象，总比多一点枯燥的公式要有趣得多。

你呢？要是有一天真的证明了宇宙是个 “甜甜圈”，你最想做的第一件事是什么？是买一张 “宇宙环游票”，看看绕一圈回来会遇到什么？还是赶紧给数学老师打个电话，告诉他当年学的几何知识其实没白学，只是得在前面加个 “在平坦空间里” 的前提？不管你想做什么，有一点是肯定的 —— 宇宙的奥秘，永远比咱们想象的要有趣得多。