Изображение космического микроволнового фона, полученное спутником Planck. Размер флуктуаций реликтового излучения предполагает, что Вселенная плоская (прямолинейная), но новое исследование предполагает, что она все еще может быть не прямолинейной.
Примечание для ЛЛ: "плоская" - не совсем корректно отображает смысл. Имеется ввиду, что, если вы направите в пространство луч лазера, который может распространяться бесконечно далеко, то сейчас считается, что он будет распространяться по прямой. Но последние исследования говорят о том, что пространство может быть изогнуто в форме бублика.
Новое исследование предполагает, что Вселенная на самом деле может быть гигантским пончиком, несмотря на все доказательства того, что она плоская, как блин.
Странные узоры, обнаруженные в отголосках Большого взрыва, могут быть объяснены наличием Вселенной более сложной формы, и астрономы еще не полностью проверили плоскостность Вселенной , говорится в исследовании.
Плоские поверхности
Все наблюдения до сих пор предполагают, что Вселенная плоская. В геометрии «плоскостность» относится к поведению параллельных линий, уходящих в бесконечность. Подумайте о столешнице: линии, которые начинаются параллельно, останутся такими же, поскольку они проходят по всей длине стола.
Напротив, посмотрите на Землю. Линии долготы начинаются идеально параллельно друг другу на экваторе, но в конечном итоге сходятся на полюсах. Тот факт, что изначально параллельные линии пересекаются, показывает, что Земля не плоская. (Примечания: не я этот бред писал про линии долготы, не надо меня пинать)
Та же логика применима и к трехмерной вселенной. Например, космический микроволновый фон (CMB) — свет, испущенный, когда космосу было всего 380 000 лет, — теперь разлетелся диаметром более 42 миллиардов световых лет и характеризуется крошечными колебаниями температуры по всему небу. Астрономы рассчитали предсказанный размер этих колебаний по сравнению с наблюдениями. Если их измеренный размер отличается от предсказанного, это означает, что те лучи света, которые исходили параллельно, изменили направление в пространстве-времени, указывая на то, что геометрия Вселенной искривлена.
Примечание: цифра 42 миллиарда вызывает очень много вопросов. Подтверждения ей я нигде не нашел. Учитывая количество перлов в тексте, это может быть ошибкой.
Но те же измерения показали, что если не принимать во внимание мелкомасштабные отклонения от галактик и черных дыр, общая геометрия Вселенной плоская.
Различные типы плоскостей
Но есть более чем один вид плоскостей. Например, начертите на листе бумаги параллельные линии. Затем скрутите один конец бумаги, чтобы соединиться с другим, образуя цилиндр. Линии остаются параллельными, поскольку они окружают цилиндр. На языке математики любой цилиндр геометрически плоский, но говорят, что он имеет другую топологию. А теперь замкните оба конца цилиндра, и у вас получится тор или форма пончика.
Чтобы получить еще один пример необычной плоской формы, сверните тонкую полоску бумаги по кругу, но поверните ее на 180 градусов на одном конце. Конечным результатом является лента Мёбиуса, которая по-прежнему геометрически плоская, потому что параллельные линии остаются параллельными, даже когда они меняются местами друг с другом.
Математики обнаружили 18 возможных геометрически плоских трехмерных топологий. В каждом из них как минимум одно измерение замыкается само на себя, а иногда они переворачиваются, как лента Мёбиуса, или совершают частичные повороты. В такой запутанной вселенной, если бы мы посмотрели далеко, мы бы увидели (возможно, перевернутую) копию себя из гораздо более молодого возраста. Например, если бы ширина Вселенной составляла 1 миллиард световых лет, астрономы увидели бы версию галактики Млечный Путь, какой она была 1 миллиард лет назад, а за ней — другую копию, созданную 2 миллиарда лет назад, и так далее.
Если бы Вселенная была гигантским пончиком, астрономы могли бы смотреть в двух направлениях, чтобы увидеть такие копии.
Форма Вселенной
Астрономы измеряли топологию Вселенной несколькими способами, от поиска дубликатов узоров галактик до совпадающих кругов в реликтовом излучении. Все данные свидетельствуют о том, что Вселенная геометрически плоская и имеет простую развернутую топологию.
Но статья, опубликованная 23 февраля в базе данных препринтов arXiv предполагает, что прошлые измерения были неполными. В частности, наблюдения предполагают, что Вселенная поворачивается вокруг себя только в одном измерении и не имеет более сложной топологии. Кроме того, наблюдения за реликтовым излучением выявили некоторые странные, необъяснимые аномалии, такие как появление крупных узоров там, где их быть не должно.
На самом деле Вселенная со сложной топологией могла бы объяснить по крайней мере некоторые аномалии реликтового излучения. Хотя это не единственный вариант сложных топологий, исследователи предложили идеи более сложных вариантов, для последующие исследования реликтового излучения.
Возможно где-то в нашей извилистой вселенной может существовать наше зеркальное отражение.