Нове дослідження передбачає, що Всесвіт насправді може бути гігантським пончиком, незважаючи на всі докази того, що він плоский, як млинець.
Про це, буцім, свідчать дивні візерунки, виявлені у відлуннях Великого вибуху, і які можна пояснити наявністю Всесвіту складнішої форми, зазначається у статті на сайті Lives Сience.
Плоскі поверхні
Всі спостереження досі припускали, що Всесвіт плоский. У геометрії «площинність» відноситься до поведінки паралельних ліній, що йдуть у нескінченність. Подумайте про стільницю: лінії, які починаються паралельно, залишаться такими ж, оскільки вони проходять по всій довжині столу.
Навпаки, подивіться Землю. Лінії довготи починаються ідеально паралельно одна до одної на екваторі, але зрештою сходяться на полюсах. Той факт, що паралельні лінії перетинаються, свідчить, що Земля не плоска.
Та ж логіка застосовна і до тривимірного всесвіту. Наприклад, космічний мікрохвильовий фон (CMB) — світло, що випромінюється, коли космосу було всього 380 000 років, — тепер знаходиться на відстані понад 42 мільярди світлових років і характеризується крихітними коливаннями температури по всьому небу. Астрономи розрахували передбачений розмір цих коливань. Якщо їх виміряний розмір відрізняється від передбаченого, це означає, що промені світла, які виходили паралельно, змінили напрям у просторі-часі, вказуючи на те, що геометрія Всесвіту викривлена.
Але ті ж виміри показали, що якщо не брати до уваги дрібномасштабні відхилення від галактик та чорних дірок, загальна геометрія Всесвіту плоска.
Різні типи площини
Але є більш ніж один вид площини. Наприклад, накресліть на аркуші паперу паралельні лінії. Потім оберніть один кінець паперу, щоб з’єднатися з іншим, утворюючи циліндр. Лінії залишаються паралельними, оскільки оточують циліндр. Мовою математики будь-який циліндр геометрично плоский, але кажуть, що він має іншу топологію. Закрийте обидві сторони паперу, і у вас вийде форма пончика.
Щоб отримати ще один приклад дивної плоскої форми, оберніть тонку смужку паперу по колу, але поверніть на 180 градусів на одному кінці. Кінцевим результатом є стрічка Мебіуса, яка, як і раніше, геометрично плоска, тому що паралельні лінії залишаються паралельними, навіть коли вони перевертаються одна над одною.
Математики виявили 18 можливих геометрично плоских тривимірних топологій. У кожній з них як мінімум один вимір закручується сам на себе, а іноді вони перевертаються, як стрічка Мебіуса.
У такому заплутаному всесвіті, якби ми подивилися далеко, ми б побачили (можливо, перевернуту) копію себе з набагато молодшого віку. Наприклад, якби ширина Всесвіту становила 1 мільярд світлових років, астрономи побачили б версію галактики Чумацький Шлях, якою вона була 1 мільярд років тому, а за нею — іншу копію, створену 2 мільярди років тому, і таке інше.
Якби Всесвіт був гігантським пончиком, астрономи могли б дивитися у двох напрямках, щоб побачити такі копії.
Астрономи вимірювали топологію Всесвіту декількома способами. Всі дані свідчать про те, що Всесвіт геометрично плоский і має просту розгорнуту топологію.
Але стаття, опублікована 23 лютого у базі даних препринтів arXiv, передбачає, що минулі виміри були обмежені. Зокрема, спостереження припускають, що Всесвіт обертається навколо себе лише в одному вимірі і не має складнішої топології. Крім того, спостереження за реліктовим випромінюванням виявили деякі дивні, незрозумілі аномалії, такі як поява великих візерунків там, де їх не повинно бути.
Насправді Всесвіт зі складною топологією міг би пояснити принаймні деякі аномалії реліктового випромінювання. Хоча це не залізний випадок для складних топологій, дослідники запропонували ідеї для складніших прямих пошуків, таких як подальші дослідження реліктового випромінювання.
У такому разі десь у нашому закрученому Всесвіті може існувати наше дзеркальне відображення.