虽然宇宙空间现在还在加速膨胀，但如果宇宙中的质能密度足够大，引力将会让空间膨胀逐渐变慢，直至停止，甚至还会演变成坍缩的状态。因此，有一个特殊的密度会决定宇宙的命运，这个密度被称为宇宙临界密度。
不仅如此，宇宙临界密度还会影响到宇宙的几何形状。如果宇宙密度等于临界密度，宇宙空间就会是平坦的。如果它高于这个临界值，物质的引力会迫使空间具有正曲率。如果它小于临界值，空间会有负曲率。
如何测量宇宙的密度？
在宇宙诞生之后的前38万年里，宇宙是不透明的，因为那时的宇宙密度和温度较高，电子、氢离子和氦离子等离子体充满了整个宇宙，光子被带电粒子束缚住。直到空间膨胀到足够大之后，光子获得自由，它们开始传向宇宙的各个角落。
138亿年过去了，宇宙最初的自由光子还非常均匀地弥漫在整个宇宙中。只是随着空间膨胀，这些光子的波长逐渐变长，它们已成为肉眼不可见的微波，这些遍布宇宙的最古老光子就被称为宇宙微波背景辐射。
宇宙微波背景辐射记录了早期宇宙的物质和能量的信息，通过测量宇宙微波背景辐射图谱中显示为明亮和暗淡的区域，可以推测出宇宙的密度。因为物质对光施加引力，使其轨迹弯曲。当微波背景光子向我们传播时，它们的路径被宇宙中的物质弯曲了。宇宙中物质越多，光路弯曲的越多，天空中出现的振荡区域就越大。
根据威尔金森微波各向异性探测器（WMAP）在2015年公布的数据，宇宙空间几乎是平坦的，这意味着宇宙的质能密度接近于临界密度，约为9.9×10^-27千克/立方米。由此可见，宇宙密度极小，空间极其空旷。
根据可观测宇宙的半径，可以算出可观测宇宙的体积约为3.57×10^80立方米（V=4/3πr^3）。再把体积乘以密度可得，可观测宇宙中的质能总量为3.53×10^54千克。另外，在宇宙所有质能中，大约有5%是普通物质（重子构成的物质），它们的总质量约为1.8×10^53千克，相当于1000万亿亿个太阳的质量。（装载今日头条“火星一号”）返回搜狐，查看更多