Didelė maža Visata. Kosmosas nėra toks didžiulis, kaip manoma: ką sako nauja teorija

Daugiau nei 13 milijardų metų tolimiausia šviesa, kurią dabar galime stebėti, skrido link Žemės – tai reliktinė spinduliuotė, likusi po Didžiojo sprogimo. Tai mums matomas Visatos kraštas. Taigi, pasirodė, kad bendras visatos plotis yra 26 milijardai šviesmečių, tačiau dėl spartaus plėtimosi jos plotis jau siekia 46 milijardus šviesmečių. Daugelis mokslininkų mano, kad mūsų Visata yra daug didesnė, nei galima pamatyti šiuolaikinių technologijų pagalba. Tai, ką matome, yra tik maža didžiulės erdvės kosmoso dalis. Tačiau naujo dokumento, paskelbto „arXiv“ išankstinių spaudinių serveryje, autoriai mano, kad iš tikrųjų visa mūsų stebima Visata yra beveik visas egzistuojantis kosmosas. Tai yra, iš tikrųjų visata nėra tokia didžiulė, kaip buvo manoma, rašo „Universe Today“.

Kodėl mokslininkai galvoja, kad Visata yra didžiulė?

• Galaktikų spiečių pasiskirstymas erdvėje. Jei Visata nebūtų didesnė už stebimą kosmosą, tada klasteriai būtų pasiskirstę asimetriškai, tačiau taip nėra, o tai reiškia, kad stebima Visata yra vienalytė ir izotropinė.
• Erdvėlaikio audinys plokščias. Jei taip nebūtų, tolimos galaktikos mums atrodytų didesnės arba mažesnės, nei yra iš tikrųjų. Remdamiesi šia priežastimi, mokslininkai mano, kad kosmosas yra mažiausiai 400 kartų didesnis už mūsų stebimą Visatą.
• Reliktinė spinduliuotė yra daug tolygesnė, nei galėtų būti kitu atveju, pagal dabartinį Visatos evoliucijos modelį kosmosas turi būti apie 1000 kartų didesnis už stebimą visatą.

Tačiau naujojo tyrimo autoriai mano kitaip ir tvirtina, jog iš tikrųjų viskas, ką galime pamatyti, yra beveik visa Visata, tai yra, ji yra palyginti maža. Savo išvadas jie grindžia tokia teorinės fizikos kryptimi kaip stygų teorija.

Stygų teorija iš tikrųjų yra matematinių metodų rinkinys. Jis gali būti naudojamas kuriant sudėtingus fizinius modelius. Viena iš problemų, susijusių su stygų teorijos matematikos sujungimu su fiziniais modeliais, yra ta, kad poveikis bus matomas tik ekstremaliose situacijose. Kai kurie stygų teorijos modeliai yra suderinami su kvantine gravitacija, o kiti ne.

Pagal tokius modelius ankstyvas greitas erdvės išsiplėtimas ar kosminė infliacija yra neįmanoma. Tačiau tai pažeidžia standartinį kosmologijos modelį. Tyrimo autoriai mano, kad ankstyvą kosminę infliaciją galima atmesti, jei pažvelgsite į visatos struktūrą daugiau matmenų. Bendroji reliatyvumo teorija remiasi keturiomis dimensijomis: trimis erdviniais ir vienu laiko matmeniu, t.y. 3+1. Tačiau mokslininkai mano, kad matematiškai įmanoma įsivaizduoti visatos sandarą kaip 3+2 arba 4+1. Tai yra įprastas požiūris stygų teorijoje, nes jis neapsiriboja standartine bendrosios reliatyvumo teorijos struktūra.

Autoriai mano, kad tinkamomis sąlygomis stygų teorijoje galima sukurti daugiamatę struktūrą, atitinkančią Visatos stebėjimus. Galiausiai jie teigia, kad Visata gali būti tik 100 ar 1000 kartų didesnė už mūsų stebimą. Tai yra, ji vis dar didžiulė, bet ne tokia milžiniška, kaip siūlo šiuolaikiniai modeliai.