Gyvename gigantiškoje spurgoje? Pribloškianti mokslininkų prielaida (Video)

Mokslininkų teigimu, viena iš galimų Visatos topologijų yra trimatis toras.

Galbūt mes gyvename spurgoje. 

Apie tai rašo „The Guardian“, remdamasis Madrido Teorinės fizikos instituto mokslininkų hipotezėmis.

„Stengiamės rasti visos erdvės formą“, – sako Yasharas Akrami iš Madrido Teorinės fizikos instituto, tarptautinio projekto COMPACT, kurio nariai aptarė žingsnius, siekiant suprasti Visatos formą, dalyvis.

„Nors sunku vizualizuoti trimis matmenimis, dvimatės Visatos atitikmuo yra paprasta spurga. Įsivaizduokite dvimatį popieriaus lakštą. Du kraštus galima sulenkti, sudarant cilindrą, o jo galai susukami ratu, suformuojant žiedo formą“, – aiškina mokslininkai.

Plokščia erdvė yra kaip plokščias popieriaus lapas, o išlenkta erdvė gali būti kaip sferos paviršius (teigiamas kreivumas) arba balnas (neigiamas kreivumas).

Šias galimybes galima atskirti pagal paprastą geometriją. Plokščiame lape trikampio kampų suma turi sudaryti 180 laipsnių. Tačiau ant išlenkto paviršiaus taip nebėra. Palyginę realų ir tariamą tolimų objektų, tokių kaip galaktikos, dydį, astronomai gali pastebėti, kad visa mūsų Visata atrodo plokščia: tai tarsi plokščias lakštas su mažais įdubimais, kur kiekviena žvaigždė deformuoja erdvę aplink save.

„Žinodami, koks yra kreivumas, žinote, kokios topologijos yra galimos“, – sako Y. Akrami. Plokščia erdvė gali tęstis amžinai, kaip begalinis popieriaus lapas. Tai pati nuobodžiausia, trivialiausia galimybė. Tačiau plokščia geometrija taip pat tinka kai kurioms topologijoms, kurias kosmologai eufemistiškai vadina „netrivialiomis“, o tai reiškia, kad jos yra daug įdomesnės ir gali atrodyti neįtikėtinai.

Dėl matematinių priežasčių yra tiksliai 18 galimybių. Apskritai jos atitinka Visatą, turinčią ribotą tūrį, bet be kraštų: jei keliausite toliau nei Visatos mastelis, atsidursite ten, kur pradėjote. Tai lyg vaizdo žaidimo ekranas, kuriame personažas, išeinantis iš dešinės pusės, vėl pasirodo kairėje – tarsi ekranas būtų susuktas į kilpą. Trijų dimensijų požiūriu paprasčiausia iš šių topologijų yra 3-toras.

Tokia topologija keista. Jei galėtumėte pažvelgti į visą Visatą – tam reikia, kad šviesos greitis būtų begalinis – pamatytumėte begalines savo kopijas visomis kryptimis, tarsi 3D veidrodžių salę. Kitos, sudėtingesnės topologijos yra tos pačios temos variantai, kai, pavyzdžiui, vaizdai atrodo šiek tiek pasislinkę – gal sugrįšite šiek tiek kitoje vietoje arba galbūt persisuksite taip, kad dešinė taptų kairė.

Jei Visatos tūris nėra per didelis, galime pamatyti tokius pasikartojančius vaizdus – tikslią, tarkime, mūsų galaktikos kopiją. „Žmonės pradėjo ieškoti tokios topologijos labai mažu masteliu, peržiūrėdami Paukščių Tako vaizdus“, – sako projekto kosmologas A. Jaffe. Tačiau tai nėra visiškai paprasta dėl riboto šviesos greičio – „turite ieškoti seniai buvusių vaizdų“ – todėl galite neatpažinti dublikato. Be to, mūsų galaktika juda, todėl kopija nebus toje pačioje vietoje, kurioje esame dabar. Ir kai kurios egzotiškesnės topologijos ją taip pat pakeistų. Bet kuriuo atveju, kol kas astronomai nematė tokio kosminio dubliavimo.

Kita vertus, jei Visata yra tikrai didžiulė, bet ne begalinė, galbūt niekada negalėsime atskirti šių dviejų kopijų, sako Y. Akrami. Bet jei Visata yra baigtinė, bent jau tam tikromis kryptimis, ir nėra daug didesnė už toliausiai matomą, tada turėtume aptikti tokią jos formą.

Vienas geriausių būdų tai padaryti – pažvelgti į kosminį mikrobangų foną (CMB): labai silpną spinduliavimą, likusį po paties Didžiojo sprogimo.