标准宇宙的困难—准平坦性疑难

广义相对论说，物质可以影响空间的曲率，比如我们的地球就可以让它周围的空间发生弯曲，这是小尺度上的，我们知道在宇宙中有大量的球，所以我们认为小尺度的空间并不平坦，坑坑洼洼的。

根据大爆炸模型，科学家设想了这样一种情况，宇宙最开始有一个初始膨胀率，但宇宙中的物质会产生引力互相吸引，那么两种力就开始对抗了。

在引力的作用下，宇宙的膨胀率会一直变小，如果引力让宇宙的初始膨胀率无限地逼近于0，但不能达到0，我们就说宇宙的物质密度和初始膨胀率处在了一种完美的平衡状态。

那么在这种情况下，宇宙的物质密度就是临界密度，这样的宇宙它的体积会达到一个最大值，然后不再变大，也不再缩小，可以一直存在。

但这种平衡状态非常脆弱，不稳定，如果宇宙中少一个质子，宇宙就会膨胀，多一个质子宇宙就会坍缩，这就是临界宇宙。

当宇宙的物质密度等于临界密度的时候，Ω等于1，这样的宇宙空间曲率就是平坦的二维面。当物质密度大于临界密度的时候，Ω大于1，这对应了正曲率的球面，当物质密度小于临界密度的时候，Ω小于1，这对应了负曲率的马鞍面。

宇宙早期的物质密度非常接近于临界密度，偏离程度只有10-55量级。根据微波背景辐射角功率谱的测量结果显示，我们的可观测宇宙平的不可思议，没有可观测的曲率，Ω非常接近于1，只有1.005正负0.007，只有千分之几的差异。偏差之小，实在惊人。

而且根据预测，Ω和1的差异会随着时间的发展不停地被放大，也就是说，在38万年的时候，宇宙更平。所以我们就需要解释，为什么宇宙早期物质密度会如此接近于临界密度？为什么宇宙早期空间性质会如此接近于平直空间？为什么宇宙空间没有曲率？这就是所谓的平坦难题。

这是十分令人费解的。除非有特别的机制加以保证，否则难以想象会有如此接近的偶然性。