Резонно задаться вопросом, какова форма Вселенной. Это сфера? Тор? Открыто или закрыто, или плоско? И что это все равно значит?
Вселенная. Благодаря своим внутренним физическим законам, известным константам природы и извергающимся из тяжелых металлов огненным шарам, известным как сверхновые, мы - маленькие крошечные существа, которые крепко держатся за вращающийся скальный шар в отдаленном уголке пространства и времени.
Не кажется ли немного грубым не знать много о самой Вселенной? Например, если бы мы могли посмотреть на это со стороны, что бы мы увидели? Огромная чернота? Море пузырьков? Снежный шар? Крысиный лабиринт? Мрамор в руках инопланетян большего размера или обложка какого-нибудь другого прог-рока?
Как оказалось, ответ и проще, и страннее, чем все эти варианты. Как выглядит Вселенная - это вопрос, который мы любим угадывать как вид и выдумывать всякую чепуху.
В индуистских текстах Вселенная описывается как космическое яйцо, джайны верили, что оно имеет форму человека. Греческие стоики рассматривали Вселенную как один остров, плавающий в бесконечной пустоте, в то время как Аристотель полагал, что она состоит из конечного ряда концентрических сфер, или, возможно, это просто «черепахи вниз».
Благодаря математическому гению Эйнштейна, космологи могут проверить правильность различных моделей, описывающих форму Вселенной, черепах, лабиринтов и так далее.
Ученые считают, что есть три основных вкуса: положительно изогнутый, отрицательно изогнутый и плоский. Мы знаем, что он существует по крайней мере в четырех измерениях, поэтому любая из форм, которые мы собираемся описать, граничит с геометрией безумия Лавкрафта, так что запустите свою абакуру безумия. Ya! Ya! Ктулху Фтаген.
Положительно изогнутая Вселенная будет выглядеть как четырехмерная сфера. Этот тип Вселенной был бы конечен в пространстве, но без видимого края. Фактически, две отдаленные частицы, путешествующие по двум прямым линиям, фактически пересекутся, прежде чем вернуться обратно туда, откуда они начали.
Вы можете попробовать это дома. Возьмите воздушный шар и нарисуйте прямую линию с шулером. Ваша линия в конечном итоге соответствует своей отправной точке. Вторая линия, начинающаяся на противоположной стороне аэростата, будет делать то же самое, и она пересечет вашу первую линию, прежде чем снова встретиться.
Этот тип Вселенной, который легко представить в трех измерениях, возник бы, только если бы в космосе было определенное, большое количество энергии.
Чтобы быть положительно изогнутой или замкнутой, Вселенная должна была бы вначале прекратить расширяться - то, что произошло бы, только если бы в космосе было достаточно энергии, чтобы дать гравитации передний край. Современные космологические наблюдения предполагают, что Вселенная должна расширяться вечно. Итак, на данный момент мы отбрасываем простой для воображения сценарий.
Отрицательно изогнутая Вселенная выглядела бы как четырехмерное седло. Открыто, без границ в пространстве или времени. Он будет содержать слишком мало энергии, чтобы когда-либо прекратить расширяться.
Здесь две частицы, путешествующие по прямым путям, никогда не встретятся. Фактически, они будут непрерывно расходиться, все дальше и дальше удаляясь друг от друга, по мере того, как будет бесконечное время.
Если будет обнаружено, что Вселенная содержит критическое количество энергии, характерное для Златовласки, опасно балансирующее между крайностями, ее расширение остановится через бесконечное количество времени,
Этот тип вселенной называется плоской вселенной. Частицы в плоском космосе продолжают свой веселый путь параллельными прямыми путями, никогда не встречаясь, но и никогда не расходясь.
Шар, седло, плоская плоскость. Это довольно легко представить. Есть и другие варианты - например, футбольный мяч, пончик или труба.
Футбольный мяч был бы очень похож на сферическую вселенную, но с очень специфической подписью - своего рода зеркальный зал, запечатленный на космическом микроволновом фоне.
Пончик - технически плоская вселенная, но та, которая связана во многих местах. Некоторые ученые считают, что большие теплые и прохладные пятна в CMB могут на самом деле быть доказательством такой вкусной топологии.
Наконец мы подходим к трубе. Это еще один способ визуализации отрицательно изогнутого космоса: как седло, свернутое в длинную трубку, с одним очень широким концом и одним очень узким концом. Кто-то в узком конце нашел бы, что их космос был настолько ограничен, у него было только два измерения. Между тем, кто-то еще в расширенном конце мог путешествовать так далеко, пока не обнаружил, что необъяснимым образом развернулся и полетел в другую сторону.
Так что это? Является ли наша Вселенная апельсином или бубликом? Это Принглс? Ломтик сыра? Латунь или духовой? Ученые еще не исключили более дурацких, отрицательно изогнутых предложений, таких как седло или труба.
Ненавистники будут утверждать, что мы никогда не узнаем, какова истинная форма нашей Вселенной. Эти люди не веселые, а просто обструкционисты. Серьезно, позвольте нам помочь вам найти лучших друзей.
Основываясь на самых последних данных Планка, опубликованных в феврале 2015 года, наша Вселенная, скорее всего, ... Плоская. Бесконечно конечный, не изогнутый даже немного, с точным, критическим количеством энергии, поставляемой темной материей и темной энергией.
Я знаю, что это немного сбивает с толку и ведет к границе времени сна, но я надеюсь, что вы отнимете все это.
Удивительно, что мы можем не только догадываться о том, как выглядит наша невероятная вселенная, но и о том, что умные люди работают не покладая рук, чтобы помочь нам понять это. Это одна из вещей, которая делает меня счастливее говорить каждую неделю о космосе и астрономии. Я просто не могу дождаться, чтобы увидеть, что будет дальше.
Так что ты думаешь? Плоская вселенная слишком скучна на ваш вкус? Какую форму вы бы хотели видеть во Вселенной, учитывая широкий спектр вариантов?
Спасибо за просмотр! Никогда не пропустите эпизод, нажав кнопку подписаться.
Наше сообщество Patreon - причина, по которой эти шоу происходят. Мы хотели бы поблагодарить Фреда Манзеллу, Тодда Сандерса и остальных участников, которые поддерживают нас в создании отличного космического и астрономического контента. Участники получают предварительный доступ к эпизодам, дополнениям, конкурсам и другим махинациям с Джеем, мной и остальной частью команды.
Хотите принять участие в действии? Кликните сюда.
Подкаст (аудио): Скачать (Продолжительность: 6:29 - 5,9 МБ)
Подписаться: Apple Podcasts | Android | RSS
Подкаст (видео): Скачать (Продолжительность: 6:52 - 81,2 МБ)
Подписаться: Apple Podcasts | Android | RSS
