让我从回答你问题的第二部分开始:“宇宙是无限的，并且还在不断膨胀，这种情况是如何发生的?”
通常当我们想到某物膨胀时，我们会想到一个有限的物体向一个更大的空间膨胀，但这正是一个无限的宇宙可以帮助阐明为什么这种观点是不必要的。我们从二维平面开始，这个平面在x和y方向上都是无限的，我们考虑以我们为中心的以光年为单位的距离。
现在，取这个图像，把每个数翻倍，使1ly变成2ly, 2ly变成4ly，以此类推。现在每个点离其他点的距离都是原来的两倍例如离我们5光年的点(3 ly,4 ly)现在离我们10光年的点(6 ly,8 ly)。一切都扩大了。二维平面仍然是无限大的，就像之前一样，但是所有东西与其他东西的距离都是原来的两倍。
在三维空间中，这就是无限宇宙的空间膨胀。
为什么我们会这样想呢?好吧，最终它与几何学有关。我们在上面假设的平面具有欧氏几何的所有通常规则。其中一个最简单的就是三角形的内角和是180度所以等边三角形是60度-60度-60度三角形。如果你把三角形的瓦片放在一起来“平铺平面”，那么恰好有6个可以点对点放置(6 x 60度= 360度)，我们可以用三角形来制作整个平面:
我们称之为“平坦”空间。它的曲率为零。你可以看出它是无限的。
但是在一个数学“曲率”不为零的空间中应用了不同的几何形式。三角形的角会大于或小于180度。所以6不能一点一点地凑在一起。假设每个三角形的内角都大于60度，假设72度-72度-72度现在是一个等边三角形。5个三角形的角与角正好吻合。如果你在普通三角形上做这样的实验，你就能感受到这种曲率的作用。
或者，如果你喜欢角较大的三角形:
我们称它为封闭空间，原因很明显，或者我们可以称它为正曲率空间。不那么极端的正曲率可以形成一个任意大但仍然封闭的曲面。这个空间是有限的!
你也可以让三角形的内角加起来小于180度，然后把7个或更多的三角形合在一起。如果你用正三角形试试的话，它会产生一个非常松软和弯曲的表面……我记得几年前美国数学月刊上有一篇文章，讲的是一位数学家编织了这种表面的模型……这让没有天赋的我印象深刻!
总之…这样的空间是开放的，或者是一个负曲率的空间。这样的曲面是无限的。
这和你的问题有什么关系?抱歉，我们可以试着测量空间的平均曲率。它有局部的曲率(例如由大质量物体引起的)，但如果你看大图，我们可以定义和测量整个可见宇宙的曲率。在测量的范围内，它是零。这意味着尽管地球表面有正曲率(它不是平的)，但宇宙作为一个整体似乎只是平的。
这意味着它必须是无穷大的，并带我们回到开始的地方。
