我們都生活在空間中，但到底什麼纔是空間？它有形狀嗎？

我們通常認爲空間是無盡的，打個比方，就像一個等待接收貨物的空倉庫，或者是宇宙間萬事發生的劇院舞臺。

但是廣義相對論預測空間本色很難並不是無限的，它是一個實體，動態的東西，而且這個推測也已經被無數的實驗所證實。空間可以因爲物質和能量而發生形變，使其內部物體的運動發生彎曲，它可以隨着引力波泛起漣漪，而且也可以擴張，在空間之中創造更多空間！

所有的這一切都可以用一個觀點描述，那就是空間曲率（或者是時空曲率）。在時空平坦區（如果附近沒有能量或者物質），相互平行運動的物體依舊保持平行。在正曲率時空（比如行星或者黑洞附近），平行路徑會交匯。而在負曲率時空，平行路徑（甚至相向路徑）會相互偏離。

但是空間整體又是什麼樣的呢？

如果空間各個地方曲率都爲正，那麼空間的形狀只有一種可能，像一個超級巨大的土豆。如果你朝着一個方向走足夠遠，最終你將會回到出發的原點。

如果空間在各處都是平坦的，那它的形狀就很簡單了，那就是向無限直線延伸，又或者它會以週期的方式循環，就像一些電子遊戲一樣。而如果空間各處的曲率都是負的，那麼運動也將不存在了。

那麼到底是那種情況呢？

現在基本上有兩種大範圍測量宇宙內空間曲率的方法。第一種是測量三角形的內角度數，如空空間是平坦的，那麼三角形內角和應該是180度。但如果空間是彎曲的，那麼內角和應該由於曲率的正負而大於或小於180度。

通過觀察早期宇宙的圖像，宇宙學家已經發現可以用來測量我們宇宙角度的當量，並且研究圖片中幾個特定點的關係。第二種測量空間曲率的方法是測量使空間彎曲的根本原因，也就是宇宙間的能量和物質密度。宇宙學家也已經對它們進行了測量。

通過兩種方法測量的結果都是空間還是相當平整的（大概有0.4%的誤差）。但是在你對我們沒有生活在一個炫酷的大土豆空間失望之前，還有一個驚喜。我們生活的空間是平整的這個事實，本身就是一個巨大的宇宙級的巧合。

如果宇宙中的能量和物質總和再多點，空間就會發生彎曲了；而如果宇宙中的能量和物質再少一點點，空間就又會以另一種方式彎曲了。

但就我們現在所知，它們的量卻正好能讓空間達到完美的平整，這個完美的當量就是空間內平均每立方米5個氫原子，這些微粒聚集就形成了我們身邊的各種原子。如果變成6個或4個氫原子，整個宇宙的正向或負向彎曲程度會大幅增加。

目前我們也不知道爲什麼宇宙的物質能量密度如此，當談及宇宙空間曲率的時候，我們的知識就顯得非常貧瘠了！愛因斯坦在上世紀向我們說明空間就像布料具有彈性，可以彎曲，扭曲甚至撕裂，但要弄清楚整個宇宙的曲率，還需要下一個“愛因斯坦”的出現了！