如果三维空间的曲率为零，也就是说，三维空间是平直的（宇宙中有物质存在，四维时空是弯曲的），那么这个宇宙一开始就具有无限大的三维体积，这个初始的无限大三维体积是奇异的（即“无穷大”的奇点）。大爆炸就从这个“无穷大”奇点开始，爆炸不是发生在初始三维空间中的某一点，而是发生在初始三维空间的每一点。即大爆炸发生在整个“无穷大”奇点上。这个“无穷大”奇点，温度无限高、密度无限大、时空曲率也无限大（三维空间曲率为零）。爆炸发生后，整个“奇点”开始膨胀，成为正常的非奇异时空，温度、密度和时空曲率都逐渐降低。这个过程将永远地进行下去。这是一种不大容易理解的图像：一个无穷大的体积在不断地膨胀。显然，这种宇宙是无限的，它是一个无限无边的宇宙。
三维空间曲率为负的情况与三维空间曲率为零的情况比较相似。宇宙一开始就有无穷大的三维体积，这个初始体积也是奇异的，即三维“无穷大”奇点；它的温度、密度无限高，三维、四维曲率都无限大。大爆炸发生在整个“奇点”上，爆炸后，无限大的三维体积将永远膨胀下去，温度、密度和曲率都将逐渐降下来。这也是一个无限的宇宙，确切地说是无限无边的宇宙。
那么，我们的宇宙到底属于上述三种情况的哪一种呢？我们宇宙的空间曲率到底为正，为负，还是为零呢？这个问题要由观测来决定。
广义相对论的研究表明，宇宙中的物质存在一个临界密度pc，大约是每立方米三个核子（质子或中子）。如果我们宇宙中物质的密度p大于pc，则三维空间曲率为正，宇宙是有限无边的；如果p小于pc，则三维空间曲率为负，宇宙也是无限无边的。因此，观测宇宙中物质的平均密度，可以判定我们的宇宙究竟属于哪一种，究竟有限还是无限。
哈勃望远镜拍摄到的深空宇宙此外，还有另一个判据，那就是减速因子。河外星系的红移，反映的膨胀是减速膨胀，也就是说，河外星系远离我们的速度在不断减小。从减速的快慢，也可以判定宇宙的类型。如果减速因子q大于1/2，三维空间曲率将是正的，宇宙膨胀到一定程度将收缩；如果q等于1/2，三维空间曲率为零，宇宙将永远膨胀下去；如果q小于1/2，三维空间曲率将是负的，宇宙也将永远膨胀下去。
我们有了两个判据，可以决定我们的宇宙究竟属于哪一种了。观测结果表明，p＜pc，我们宇宙的空间曲率为负，是浩瀚的宇宙无限无边的宇宙，将永远膨胀下去！不幸的是，减速因子观测给出了相反的结果，q＞1／2，这表明我们宇宙的空间曲率为正，宇宙是有限无边的，脉动的，膨胀到一定程度会收缩回来。哪一种结论正确呢？有些人倾向于认为减速因子的观测更可靠，推测宇宙中可能有某些暗物质被忽略了，如果找到这些暗物质，就会发现p实际上是大于pc的。另一些人则持相反的看法。还有一些人认为，两种观测方式虽然结论相反，但得到的空间曲率都与零相差不大，可能宇宙的空间曲率就是零。然而，要统一大家的认识，还需要进一步的实验观测和理论推敲。今天，我们仍然肯定不了宇宙究竟有限还是无限，只能肯定宇宙无边，而且现在正在膨胀！此外，还知道膨胀大约开始于100亿~200亿年以前，这就是说，我们的宇宙大约起源于100亿~200亿年之前。
三维空间
三维空间，也称为三次元、3D，日常生活中可指由长、宽、高三个维度所构成的空间。 在这里“维”表示方向。由一个方向确立的空间模式是一维空间，一维空间呈现直线性，只被“长”的一个方向确立。由两个方向确立的空间模式是二维空间，二维空间呈面性，被“长、宽”两个方向确立。同理，三维空间呈体性，被“长、宽、高”三个方向确立。
太空的膨胀是如何进行的
太阳是太阳系的中心，太阳系中行星都绕着太阳旋转。银河也有中心，它周围所有的恒星也绕着银河系的中心旋转。那么太空有中心吗？一个让所有的星系包围在中间的中心点？
看起来应该存在这样的中心，但是实际上它并不存在。因为宇宙的膨胀一般不发生在三维空间内，而是发生在四维空间内的，它不仅包括普通三维空间（长度、宽度和高度），还包括第四维空间——时间。描述四维空间的膨胀是非常困难的，但是我们也许可以通过推断气球的膨胀来解释它。
我们可以假设宇宙是一个正在膨胀的气球，而星系是气球表面上的点，我们就住在这些点上。我们还可以假设星系不会离开气球的表面，只能沿着表面移动而不能进入气球内部或向外运动。从某种意义上可以说我们把自己描述为一个二维空间的人。
如果宇宙不断膨胀，也就是说气球的表面不断地向外膨胀，则表面上的每个点彼此离得越来越远。其中，某一点上的某个人将会看到其他所有的点都在退行，而且离得越远的点退行速度越快。
现在，假设我们要寻找气球表面上的点退行的地方，那么我们就会发现它已经不在气球表面上的二维空间内了。气球的膨胀实际上是从内部的中心开始的，是在三维空间内的，而我们是在二维空间上，所以我们不可能探测到三维空间内的事物。
同样的，宇宙的膨胀不是在三维空间内开始的，而我们只能在宇宙的三维空间内运动。宇宙开始膨胀的地方是在过去的某个时间，即亿万年以前，虽然我们可以看到，可以获得。有关的信息，而我们却无法回到那个时候。
来去无踪的飞碟之谜
1947年6月的一天，一个美国人正驾驶着飞机在天空飞行。突然，他发现有几个巨大的圆盘形的东西向华盛顿州的莱尼尔山峰飞去。他估计这个“怪物”的直径有30多米。这消息一下成了轰动一时的世界新闻。因为这种“怪物”是圆盘形的，所以人们称它为“飞碟”。
飞碟，又名UFO（英语Unidenfificed Flying Object的缩写），意思是不明飞行物。20世纪以来，千姿百态的飞碟频频光临地球，目击者成千上万。闪闪发光的飞碟“飞碟”使许多探险家和科学家心向神往。它究竟是什么东西？是从什么地方飞来的？专家们众说纷纭，其中最激动人心的说法是：“飞碟”是其他星球上高度智慧的生物发射来的飞船，且不同形状的飞碟来自不同的星球。
事实上，飞碟之谜很早就有。我国宋代科学家沈括的《梦溪笔谈》中就有类似记载。
“卢中甫家吴中，尝未明而起，墙柱之下，有光熠然，就视之，似水而动，急以油纸扇挹之，其物在扇中涅晃，正如水印，而光焰灿然，以火烛之，则了无一物。又魏国大主家亦常见此物。李团练评尝与予言，与中甫所见无少异，不知何异也。”
清代画家的《赤焰腾空》被认为是一篇详细生动的飞碟目击报告。画面是南京朱雀桥上行人如云，皆在仰目天空，争相观看一团团熠熠火焰。画家在画面上方题记写道：“九月二十八日，晚间八点钟时，金陵（今南京市）城南，偶忽见火毯（即球）一团，自西向东，形如巨卵，色红而无光，飘荡半空，其行甚缓。维时浮云蔽空，天色昏暗。举头仰视，甚觉分明，立朱雀桥上，翘首踮足者不下数百人。约一炊许渐远渐减。有谓流星过境者，然星之驰也，瞬息即杳。此球自近而远，自有而无，甚属濡滞，则非星驰可知。有谓儿童放天灯者，是夜风暴向北吹，此球转向东去，则非天登又可知。众口纷纷，穷于推测。有一叟云，是物初起时微觉有声，非静听不觉也，系由南门外腾越而来者。嘻，异矣！”
中世纪及近代欧洲类似传闻也很多。在梵蒂冈埃及博物馆的收藏物中，人们发现了一张古老的埃及纸莎草纸。它记录了公元前1500年左右图特摩西斯三世和他的臣民目击飞碟群出现的场面：
“22年冬季第3日6时……生命之宫的抄写员看见天上飞来一个火环……它无头，喷出恶臭。火环长一杆，宽一杆，无声无息。抄写员惊惶失措，俯伏在地。他们向法老报告此事。法老下令核查所有生命之宫草纸上的记载。数日之后天上出现更多此类物体，其光足以蔽日，火环强而有力。法老站于军中，与士兵静观奇景。晚餐之后，火环向南天升腾。法老焚香祷告，祈求平安，并下令将此事记录在生命之宫的史册上以传后世。”
近年来关于飞碟的传说更多，更离奇。据报道：1976年12月29日，飞碟骚扰西班牙军营。它像两个重叠在一起的碟子，顶部有一个圆盖，底部有一个黑暗的圆环区，发射出蓝色的强光。军营内骤然停电，警犬狂吠，被强光照射中的哨兵呆若木雕，一动也不能动了。直到飞碟离去，军营才恢复正常。
飞碟已引起了人们的普遍关注，飞碟的照片也已有132种之多，人们期待着能够尽早揭开飞碟之谜。
地外生命存在的推测和寻找
在时间和空间无穷大的太空中，有数也数不清的与地球环境类似的天体。据天文学家估计，仅银河系就有约100万颗条件类似地球的行星或卫星，在这些天体上，外星人是很有可能生存的。不过我们至今还未发现外星人的踪影。人们怀疑许多不明飞行物和外星人有关，但这仅仅是猜测而已。
生命只能出现在能发出光和热的恒星周围的行星上，但并非所有恒星都必然带有行星。星云说认为，恒星是从自转着的原始星云收缩形成的。收缩时因角动量守恒使转动加快，又因离心力的作用星云逐渐变为扁平状。当中心温度达700万摄氏度时出现由氢转变为氦的热核反应，恒星就诞生了。盘的外围部分物质在这过程中会凝聚成几个小的天体——行星。
星云说可以合理解释许多观测事实，但也存在一些困难。另一方面，计算机理论模拟计算表明，如果星云物质在收缩过程中没有角动量转移，那结果不会形成一个中央恒星和周围一些小质量行星，而是会形成双星。在双星系统中即使形成行星，不用多久它们也会落入某颗恒星中，或者被抛入宇宙空间，不可能长期在恒星周围存在。
看来大自然给原始星云两种发展的可能：物质保持它原有角动量，演化后形成双星；或者两者在演化过程中恰到好处地分道扬镳，结果生成中央恒星以及绕它运转的行星。
生物的进化是一种极为缓慢的过程，所经历的时间之长完全可以同太阳的演化过程相比。化石的研究发现，早在35亿年前地球上就已有了一种发育得比较高级的单细胞生物，称为蓝——绿藻类。根据恒星演化理论以及对地球上古老岩石和陨星物质的分析知道，太阳和地球的形成比这种生物的出现还要早10亿~15亿年。太阳系形成后大约经过50亿年之久地球上才有人类。
现在设想把每50亿年按简单比例压缩成1“年”。用这样的标度1星期相当于现实生活的1亿年，1秒相当于160年。从宇宙大爆炸起到太阳系诞生，已经过去了大约2年时间。地球是在第3年的1月份中形成的。三四月份出现了蓝——绿藻类这种古老单细胞生物。嗣后，生命在缓慢而不停顿地进化。9月份地球上出现了第一批有细胞核的大细胞，10月下旬可能已有了多细胞生物。到11月底植物和动物接管了大部分陆地，地球变得活跃起来。12月18日恐龙出现了，这些不可一世的庞然大物仅仅在地球上称霸了一个星期。除夕晚上11时北京人问世了，子夜前10分钟尼安特人出现在除夕的晚会上。现代人只是在新年到来前的5分钟才得以露面，而人类有文字记载的历史则开始于子夜前的30秒。近代生活中的重大事件在旧年的最后数秒内一个接一个加快出现，子夜来临前的最后一秒钟内地球上的人口便增加了两倍。
由此可见地球诞生后大部分时间一直在抚育着生命，但只有很短一部分时间生命才具有高级生物的形式。
现在我们看到了，智慧生物的诞生要求恒星必须至少能在约50亿年时间内稳定地发出光和热。恒星的寿命与质量大小密切相关。大质量恒星的热核反应只能维持几百万年，这对于生命进化来说是远远不够的。只有类似太阳质量的恒星才是合适的候选者，银河系内这样的恒星约有1000亿颗，除双星外单星大约是400亿颗。单星是否都有行星呢？遗憾的是我们对其他行星系统所知甚少，但是确已通过观测逐步发现一些恒星周围可能有行星存在。考虑到太阳系客观存在，甚至大行星还有自己的卫星系统，不妨乐观地假定所有单星都带有行星。
有行星不等于有生命，更不等于有高等生物。关键在于行星到母恒星的距离必须恰到好处，远了近了都不行。由于认识水平所限我们只能讨论有同地球类似环境条件的生命形式，特别要假定必须有液态水存在。太阳系有八大行星，但明确处在能有条件形成生物的所谓生态圈内的只有地球。金星和火星位于生态圈边缘，现已探明在它们的表面都没有生物。
对一颗行星来说，能具有生命存在所必须满足的全部条件实在是十分罕见的。太阳系中地球是独一无二的幸运儿。详细计算表明，在上述400亿颗单星中，充其量也只有100万颗的周围有能使生命进化到高级阶段的行星。
