昌爸工作坊/宇宙形狀

宇宙的形狀(龐加萊12面體)

電影《美麗境界》描述美國普林斯頓大學數學系教授--耶翰.納許，在太太和朋友、學生支持下克服精神疾病，於西元1994年以"均衡論"獲得諾貝爾經濟獎。劇中有一段納許向太太求婚的對白:「...宇宙無限大，因為目前資料都顯示這點，但是無法證明，.......」。

現在有新的資訊顯示宇宙是有限的，美國太空總署(NASA)在西元2001年6月30日發射一顆威爾金森微波各向異性探測器(WMAP,Wilkinson Microwave Anisotropy Probe）衛星，它的只要任務是探測“大爆炸”所殘留下來的輻射中的溫度波動。根據它在第一年運行中所傳回地球的資料顯示，在宇宙38萬歲時，宇宙空間充滿了“大爆炸”所產生的輻射(宇宙微波)。當時宇宙微波環境中存在著起伏的波動，就像是大海中的波浪，這些波浪是早期宇宙中小結塊的殘留物，而這些小結塊就讓宇宙出現了恒星和星系。但是資料也顯示，整個宇宙的大尺度波動比在一個無限宇宙中應出現的波動弱了許多。

長期以來，多數科學家認為宇宙是無限的，但是WMAP並沒有觀測到它應包含的巨大波浪，這足以說明，宇宙太空是有限的。美國紐約數學家傑佛瑞·維克斯領導的研究小組對觀測現象給予最合理的解釋是：宇宙是一個龐加萊12面體。按照他們提出的數學模型，有限宇宙的外表是由12個五邊形的曲面構成，就像是足球的球面一般。而這樣的宇宙模型與WMAP所傳回的資料十分吻合，如果有一架飛機從這個12面體的任何一個面上出發，沿著直線方向前進，在一段漫長的旅行後，最終又回會到了原點。「如果宇宙是如此完美的理想形狀，那麼將給人們一個驚喜。」英國劍橋大學天文學家詹娜·萊文也認為，宇宙12面體應該是“一個適合的解釋方式”。

西元2003年10月9日出刊的Nature《自然》雜誌的就用一幅類12面體的宇宙形狀當作封面，
參閱http://www.nature.com/cgi-taf/DynaPage.taf?file=/nature/journal/v425/n6958/index.html

參考資料:

http://map.gsfc.nasa.gov/

http://www.nature.com/cgi-taf/DynaPage.taf?file=/nature/journal/v425/n6958/index.html

http://www.nasa.gov/externalflash/NASA45th/index1.html