宇宙的形状

话说爱因斯坦的女儿曾经不解地问父亲，“爸爸，你为什么如此的有名，走到哪里都像个明星”爱因斯坦笑着说，“或许，我是一只聪明的蚂蚁，我看到了其它蚂蚁看不到的真相。”和无垠的宇宙相比，我们每个人都渺小如蝼蚁，我们每天奔波劳顿，只顾及脚下的路，却看不清宇宙的真相，我们脚下的大地有多大？地球是平的还是圆的？宇宙究竟是什么形状？我们无瑕探究，然而在蚁群中却总有几只聪明的蚂蚁，通过思考，触碰到宇宙的全貌。

站在地球上，我们总是不可避免的以自我为中心，我们认为地球是平的，日月星辰都在围着自己转，古希腊的哲学家却通过观察到的点滴真相，比如驶入港口的船舶总是在地平线上先出现高高的桅杆，之后才是船身，月食过程中月亮上圆圆的影子等，发现地球或许是圆形，古希腊的埃拉托色尼甚至通过测量同一时刻不同地点太阳的角度，推算出地球的大小。通过孜孜不倦地仰望星空，观察天体，哥白尼，伽利略等人发现如果以太阳为中心，天体运动解释起来要简单容易得多，现在我们知道地球只不过是宇宙中微不足道的一点，看到旅行者号在太阳系边缘返回的那张蓝点的照片，我们才逐渐认清自己在宇宙中的地位和位置。我们理解宇宙更进了一步。

牛顿认为，宇宙犹如一个空旷的大盒子，日月星辰，万事万物都位于其中，时间静静流淌，时间与空间没有一丝一毫的关系。这描述听起来符合我们的认知，然而好事的哲学家却对牛顿的答案不甚满意，他们追问到，如果宇宙是一个大盒子，那盒子外面又是什么？什么什么？更大的盒子？更大的盒子外呢？他们不停地追问，希望获得一个听起来令自己满意的答案。

宇宙空间或许是弯曲的，200多年前，那个出名的数学神童高斯长大后，发现了隐藏在曲面中的秘密。一张曲面，无论如何扭曲，只要不拉伸或者压缩让曲面变型，不撕破，不挤烂，它的内禀曲率是不变的。一张纸，无论平放还是卷成一个纸桶，它的内禀曲率都一样。再比如，两个不同的曲面，例如一个平面和一个球面，无论如何，我们不能令其完全重合在一起，一张平面地图无法完全包裹在地球仪上，把地球仪上的大陆铺在平面地图上，也总是不可避免的扭曲和失真，比如陡然增大的南极洲和俄罗斯。

和平面相比，曲面是我们身边更普遍的存在，我们身边充斥着各种曲面。高斯的学生黎曼发展了高斯的理论，创造了“流型”的概念，或许我们描述宇宙，并不需要牛顿的大盒子，或许宇宙本身就是曲面，我们只需要研究它的内禀性质就足够了。

凭借独一无二的物理直觉，爱因斯坦感觉宇宙并不是空空如也，宇宙像水流一样，时空构成布满宇宙的大网，宇宙或许是可以弯曲的，巨大质量的天体，比如太阳，总是能将宇宙压弯变形，就像沙发上坐了一个大胖子，身子总能陷入沙发里面，八大行星沿着被压弯的宇宙曲面不停运动。这是和牛顿的理解完全不同的宇宙。

没有一只蚂蚁不讨巧的去丈量脚下大地的大小，也没有一只蚂蚁，夜晚爬上高坡，抬起其脖颈去眺望无垠闪烁的星空，神秘的宇宙充满无穷无尽的秘密和真相，我们就像蚂蚁去丈量大地，去观测星空一样，小朋友们，你们愿意做这只聪明的蚂蚁吗?