小宇宙是什么？

目前，小宇宙这种说法由于太过于超前，所以讨论的人也少之又少，对于小宇宙的说法，没有一个准确的定义。

本文试图通过科幻小说以及科学界的只言片语去尽可能合理的推断一下小宇宙的一些情况，所以大家不要太和小编较真，你完全可以将本文当成科幻小说来读，如果有其他想法，可以文明留言交流，但请有理有据。

小编认为，小宇宙就是人类掌握空间弯曲科技之后，对宇宙空间的一种局部改造，使之在某种程度上独立于大宇宙。

怀孕母亲体内的“小宇宙”

可以这样思考小宇宙，想象一个母亲孕育了一个孩子，这个小孩没出生前在母亲的子宫里生活，如果把母亲比作大宇宙，那么这个孩子就可以称作小宇宙，他们是相互独立的两个个体，在未出生前他们通过某种“脐带”相互连接。

当然，有人肯定会问，如果把小宇宙比作未出生的小孩，那么会不会也像小孩出生一样，终有一天脱离大宇宙？

对于这个问题，小编承认自己无法解答。因为如果这种情况是真的，那么也就间接承认了多元宇宙的存在，对这个推论小编可不敢负责。

刘慈欣《三体》中对小宇宙的描述

程心和关一帆再次进入时间真空。

……黑暗消失,时间开始了。

……世界的复制品和映像在周围都存在，他们向两侧看，都看到一个同样的田园世界，他们也在那个世界中，但只能看到背影，他们转头时复制世界中的人也同时转头。

（这里的田园世界的一些实现细节，后面还要讲）

他们向后看，吃惊地发现身后也是一个同样的田园世界，只不过他们是在从另一个方向看，那个田园中的他们远在另一端。

……“他（查尔斯·米什内尔）是公元世纪的一个物理学家，他是最早想象出这种东西的人。我们所在的世界其实很简单，是一个正立方体，边长我估计在一千米左右，你可以把它想象成一个房间，有四面墙，加上天花板和地板。

但这房间的奇怪之处在于，它的天花板就是地板，在四面墙中，相对两面墙其实是一面墙

至于我们周围看到的这些映像，也很简单，只是到达世界尽头的光又返回到起点的缘故。咱们现在还是在刚才的那个世界中，是从尽头返回起点，只有这一个世界，其他都是映像。”

……“云天明先生希望你们在这个小宇宙中躲过我们的大宇宙的末日，就是大坍缩，在新的大爆炸后进人新的大宇宙。他希望你们看到新宇宙的田园时代。现在，我们处于一个独立的时间线中，大宇宙的时间正在飞速流逝，你们肯定能够在有生之年等到它的末日。按更具体的估算，大宇宙的坍缩将在十年内达到奇点状态。”

……智子告诉他们，小宇宙绝无可能向大宇宙传递信息，但接收到大宇宙的信息广播却是有可能的。她说，所有的宇宙都是一个超膜上的空泡，大宇宙有足够的能量把信息在超膜上传播。但这很困难，需要难以想象的巨大能量，如果大宇宙这么做，可能需要把相当于一个银河系的质量化为纯能。

小宇宙的内部是什么样的？

大家不要觉得《三体》是在瞎写，《三体》之所以被称为硬科幻，那是因为这本书的每个细节都是有一定科学依据的，比如在这个小宇宙的描述中，大家有没有注意到查尔斯·米什内尔这个名字，《三体》描述的这个小宇宙就是他提出的“米什内尔空间”的升级版。

在“米什内尔空间”中，你的卧室将成为一个宇宙。假定卧室左墙的每一点与右墙的相应点是相同的。这意味着你向左墙走，你不会碰得头破血流，而是穿过墙重新出现在右墙。这意味着，在某种意义上左墙和右墙是连接在一起的，像一个圆柱体。 此外，前墙上的点和后墙上的点是相同的，天花板上的点和地面上的点是相同的。这样，如果你在任何方向上走，你恰好穿过卧室墙回到卧室。你逃不出去。换句话说，你的卧室就是整个宇宙!

真正奇怪的是，如果你仔细看左面的墙，你看到它实际上是透明的，在这堵墙的另一侧有一间你的卧室的复制品。实际上，这是你站在另一房间的你的精确克隆，尽管你只能看见你的背面，看不见前面。如果你向下或向上看，你也看到你自己的复制品。

实际上有无限多个复制品站在你的前、后、左、右，以及上面和下面。要想与你自己接触是十分困难的。每次你转过头想看一下克隆的脸，你发现它们也转过脸去，因此你怎么也看不到它们的脸。但是如果卧室很小，你可以将手伸过墙去抓住你前面的克隆的肩膀。这时你会吃惊地发现，你背后的克隆也伸出手抓住你的肩膀。你也可以将左手和右手伸到侧面，抓住侧面的克隆，就会有无限多个的你手拉着手。结果，你完全可以手拉手地围绕宇宙一周。(你要想伤害你的克隆是不明智的。如果你拿枪瞄准你前面的克隆，你会重新考虑是不是要扣动扳机，因为在你背后的克隆也用枪在对准你!)

这个情景的出现主要原因在于空间的弯曲导致光线也产生了弯曲，你后面的光线经过弯曲到达了你的前面，生活中比较相似的例子就是在一个镜子房间里，你会在前后相对的镜子里看到无数个自己，区别是，现实中出现这种现象的原理是光线反射，是虚像，而在米什内尔空间里的原理是时空弯曲，所有的复制品都是实际的物体。

小宇宙的外部形状怎么样？

首先，假定一个一维的世界，一维世界上生活的一维人，想把自己的宇宙的一节线段世界改造成自我闭合的宇宙，怎么办呢？对了，把两个端点（上图中1端点和2端点）“焊接”到一起，就可以了，形成的形状是什么样呢？对，是个圆环！

再假定有一个二维的世界，同样的，二维世界上生活的二维人，也想把他们的宇宙中的一块正方形世界（上图）改造成自我闭合的小宇宙，你就必须把1号边和2号边“焊接”在一起，这个时候形成的是一个圆筒（如下图所示）。

这仍然是个开放的宇宙，因为它还有两个端没有闭合，我们再把这两个端（也就是上图中3和4两个端点）“焊接”在一起。

这是什么形状呢？对了，一个圆环面，因为是二维的，圆环中间是空心的，只有外表一层面。

那么在三维世界呢？我们截取上图这样一个三维立方体空间，只要把1和2，3和4，5和6这三组面进行“焊接”并融合在一起，那么这个小空间就是一个闭合的空间。

焊接的结果也被称为“三重环”（3-torus），从上面的过程我们可以看出，一维“焊接”的是端点，形成的是二维的环，二维“焊接”的是边线，形成的是三维的体，由此我们可以得出一个结论：低纬度封闭的空间形成了一个高纬度的结构，所以三维的立方体，“焊接”的是面，形成封闭空间其实是四维的超结构，我们无法通过直观图形进行展示，请大家自行思考具体形状。

想象一下，你正开着宇宙飞船，在这样一个大立方体中飞行。如果你要去立方体的顶端，当你和它接触时，你不会坠毁，相反，你会发现自己处于立方体底部的某个适当位置。不管你从任何方向走得多远，你最终都会回到旅程开始的地方。

这里肯定有人会问：为什么非要拿正方形和立方体进行封闭呢？

因为正方形和立方体在相应纬度里面都是能自我封闭的最简单结构，比如二维的一个三角形是奇数边无法封闭，而六边形呢，边数太多又太复杂。

如何创建小宇宙？

目前能够支持小宇宙创建的理论，主要就是相对论。在广义相对论中，爱因斯坦认为，物质能够弯曲时空，也就是说时空中只要存在物质，时空就会因之发生弯曲，基于此，广义相对论预言了引力波和引力透镜的存在。

当前的宇宙观测也验证了引力波和引力透镜的存在，这些都验证了广义相对论的正确性。

基于广义相对论，科学家推测：既然时空可以弯曲，那么就有可能使得时空高度弯曲，最终弯向自身并形成一个闭合的时空区域。这种高度弯曲并自我闭合的时空区域就可以认为是“小宇宙”。

那么随着人类科技高度发达后，如何真正去创建小宇宙呢？根据爱因斯坦的理论，物质能弯曲时空，也就是说必须有足够密度的物质使时空弯曲并闭合，这个方面极端的例子就是黑洞，但大家也知道，黑洞里面到底什么样，我们根本不清楚，所以我们更想创建一个温和的、可以让人愉快生活的闭合时空。

好在根据爱因斯坦狭义相对论，E=mc²，物质和能量能够相互转化，换个角度来理解，物质其实是能量的另一种存在形式。那么如果我们拥有着控制星系级能量的科技能力，那么完全有可能通过操控能量来创建这个闭合时空。

小宇宙有什么特点？

这个“米什内尔空间”构成的小宇宙，会出现许多有趣的现象，上面已经谈了一些。

在“米什内尔空间”中，假定你周围的所有墙壁收缩并向你靠拢，事情就变得更有趣了。

让我们假定卧室在收缩，右墙以2km/h的速度向你靠拢。如果你现在穿过左墙，从移动的右墙返回，你的速度就附加了2km/h，这样你现在移动的速度为4km/h。实际上每次进左墙出右墙都会得到附加的2km/h的速度，因此你现在的速度为6km/h。在围绕宇宙重复旅行之后，你旅行的速度为每小时8、10、12……千米，直至达到难以想象的接近光速的速度。 在某个临界点，你在米什内尔宇宙中跑得是这样地快，结果在时间上你倒退旅行，回到了从前。事实上，你可以访问空间——时间中从前的任何一点。

晶体的晶格

还有，因为时空是弯曲的，如果在这个宇宙中存在一颗星球，那么他们的运动规律将会出现一些不同寻常的地方，因为每个星球不仅对其他物体施加引力，它还通过弯曲的时空从几个方向对自身也施加引力，所以该星球将很容易被稳定到空间的一个地方，此时的宇宙看起来就像一个由大量相同星球组成的晶格。如果再引入一个小星球，并给它一个初始速度，那么这颗小星球就会不停的在空间里乱舞，忽进忽出，运动轨迹也与大宇宙大不相同。

而且光线也很值得讨论，假设你对着左边发射一束光，这束光会绕道从右边出来并再次射进左边，如此不断重复，也就是说如果你此时换了位置，那束光仍然在那里无限循环，等你过了半年，你再回到那个地方，你仍然可以观察到那束光（可能有衰减），这意味着你可以看到你的过去，更意味着这个空间里记录着你从进来到现在的所有信息，而且这么多的光线叠加在一起会导致空间亮度过高，使得你不得不采取一些措施降低亮度。

人们如何在里面生活？

人们要在小宇宙生活需要满足基本的物质和能源需求。物质可以提前送进去一些，至于能源，小编相信能创造小宇宙的科技文明早已经解决了能源问题。

还有，上面也简单提到过，事实上《三体》中描述的田园生活场景有瑕疵，因为小宇宙没有上下之分的特性，那么那些田地和房子他们在哪里依附着呢？除非在文中所谓的田园下面再做一个大地板，并设置一个引力源，再者说，天上也应该看不到蓝天，而是看到禾苗的根部和房子的底部，所以还需要在这个地板底下在设置一个蓝天的虚拟屏幕以及太阳，月亮，星星，白云等装饰品。

当然还有一种方法是把一颗地球整个放进去，人们生活在地球上，但要真实还原地球生活，就需要人工制造类似于太阳的能量源和引力源。

小宇宙的时间流逝速度更慢？

爱因斯坦相对论告诉我们，高速运动的物体和强引力源都可以使时间发生变慢效应，也就是说，如果你围绕黑洞视界外围运行一圈，那么你相比地球会感觉时间过的更慢，那么在小宇宙这种高度弯曲的时空中，时间变慢效应也肯定存在，而且可能效应更加明显，所以时间流逝速度相对外界来说必然很慢，也许真正应了古人那句话“洞中方一日，世上已千年！”

我们能在小宇宙中永恒存在吗？

小编觉得，没有什么是永恒的，维持这样一个小宇宙，所需的能量将是一个天文数字，可能都是以星系这样级别的物质完全转化为能量来计数的，所以即使正反物质湮灭这样的技术都不一定能够开启小宇宙，也许只有当人类真正掌握黑洞能量和暗物质、暗能量的开采和使用技术的时候才能创建小宇宙并维持其正常运转。

但这么多的能量消耗，如何源源不断供应才是最大的问题。

不过巨量的能源消耗带来的效益也很明显，用能量赢得了时间！

所以，小编觉得，小宇宙更像是一个高级的安全屋，是人类为了躲避一些灾难而生。

写在最后

限于篇幅和当前科技的发展程度，本文写的比较简单，很多问题还没有写出来，比如小宇宙与大宇宙的“脐带”是什么？小宇宙能与大宇宙通信联系吗？等等。

再次强调一下，大家可以将本文当成一片科幻小说，不要太认真，大家有什么想法，可以积极留言交流，但请不要骂小编！

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