Kokia Visatos forma?

Barionų osciliacijos spektroskopinio tyrimo (Baryon Oscillation Spectroscopic Survey – BOSS) teleskopas parodė astrofizikams naują visatos vaizdą, ir taip pat gan tikslų. Teleskopas Niu Meksike išmatavo 1,2 milijonus galaktikų, žymėdamas jų padėtį vieno procento tikslumu. Šis žemėlapis tėra maža visatos skiedrelė, bet, nepaisant to, sugebėjo papasakoti mums apie jos veikimą dideliu masteliu. Šiuo tiksliu matavimu kosmologai sugebėjo nustatyti, kad visata yra „ypatingai plokščia“ ir begalinė, amžinai besitęsianti per laiką ir erdvę.

Ką reiškia „plokščia“ visata?

Sakydami, jog visata plokščia, mokslininkai kalba geometriniais terminais. Iš pradžių grįžkime mokyklos suolan, kai mokėtės apie lygiagrečias linijas. Tad, pabandykime išsiaiškinti, kaip kosmologai galėtų atmesti prielaidą, kad visata yra apvali, paklausdami, kaip žinome, jog Žemė nėra plokščia?

Na, galėtume nubrėžti dvi linijas nuo ekvatoriaus link ašigalio, brėždami abi linijas tiesiai į šiaurę. Iš pradžių šios linijos atrodys lygiagrečios, tačiau galiausiai susikirs. Atstumas tarp jų nelieka pastovus.

Naudodamiesi šiomis žiniomis, galime stebėti, kaip sklinda šviesa iš tų 1,2 milijonų regimų galaktikų. Mokslininkai pažymi, kad kelių galaktikų šviesa išliko lygiagreti viena kitai; tokios linijos liks lygiagrečios amžinai.

„Viena iš priežasčių, kodėl mums rūpi visatos plokštumas – visatos plokštumas svarbus nustatymui, ar visata yra begalinė,“ sakė Davidas Schlegelis, JAV Energetikos departamento Lawrence Berkeley nacionalinės laboratorijos Fizikos padalinio vadovas. „Tai reiškia – nors negalime pasakyti užtikrintai, kad ji niekada nesibaigs – tikėtina, kad visata tęsiasi amžinai per erdvę ir laiką. Mūsų rezultatai sutampa su begaline visata.“

Geometrija vs. Topologija

Geometriškai visata plokščia. Lygiagrečios linijos lieka lygiagrečios, tačiau tai nenurodo mums visatos topologijos. Mokslininkai mano, kad visata gali būti vienos iš 18 skirtingų formų. Tai galėtų būti Möbius juosta – forma, kur erdvė išlinksta ir išsikreipia, tačiau linijos lieka paralelios, ir galiausiai erdvės pabaigoje susikerta. Tai yra, galėtume pajudėti iš vieno erdvės taško ir judėti tiesiai, bet galiausiai vėl atsidurtume pradiniame taške.

Bet dar negalime nustatyti visatos formos dėl labai mažo mūsų regimo vaizdo.

Natalie Shoemaker