Mokslo ir technologijų pasaulis

Visatos forma turi didelę reikšmę tolimesniam jos likimui.

Visatos formą sunku įsivaizduoti. Atsakymas į klausimą, kokia Visatos forma, yra labai prieštaringas, nes galvodami apie bet ko formą, galime įsivaizduoti iš išorės matomą objektą. Tačiau Visata neturi išorinio perimetro ir niekas neegzistuoja už jos ribų, nes nėra išorės, rašo „Space“.

Kokia Visatos forma?

Pradėkime nuo to, kad astronomams sunku suprasti Paukščių Tako formą, nes gyvename savo galaktikos viduje. Tačiau kitų panašių galaktikų stebėjimai leidžia suprasti Paukščių Tako formą. Su Visata viskas yra daug sudėtingiau, nes mokslininkai neturi tokios analogijos palyginimui.

Visatos geometriją lemia medžiagos tankis joje. Einšteino bendrojoje reliatyvumo teorijoje aprašoma, kaip materija gali deformuoti erdvę, todėl medžiagos tankis gali valdyti erdvės kreivumą ir geometriją didžiausiu masteliu. Tačiau kvantiniai efektai Didžiojo sprogimo metu taip pat galėjo turėti įtakos Visatos formai.

Mokslininkai matuoja Visatos geometriją, lygindami vidutinį materijos tankį erdvėje su kritiniu medžiagos tankiu, lemiančiu erdvės kreivumą.

Visata turi kritinį tankį, jei kubiniame metre jos yra vidutiniškai šeši vandenilio atomai. Tačiau materija nėra tolygiai paskirstyta visoje Visatoje. Kalbant apie materijos tankį Visatoje, mokslininkai įsivaizduoja vienodą kiekvieno atomo pasiskirstymą Vsatoje. Visatos formą taip pat lemia nematoma tamsioji medžiaga, kuri sudaro 85 ％ visos Visatos materijos.

Galimos trys geometrinės Visatos formos: atvira, uždara arba plokščia.

Jei materijos tankis Visatoje yra didesnis už kritinį tankį, tai galima laikyti, kad Visata yra uždara ir turi teigiamą kreivumą. Tokioje Visatoje galite leistis į kelionę per erdvę, judėdami tiesia linija, galiausiai galite grįžti į pradinį tašką. Teigiamas kreivumas yra išgaubtas, o ne įgaubtas, o tai reiškia, kad Visata turi sferos paviršiaus formą.

Jei materijos tankis Visatoje yra mažesnis už kritinį tankį, tada Visata yra atvira ir turi neigiamą kreivumą. Todėl ji turėtų būti įgaubto balno formos ir begalinio ilgio.

Jei Visatos medžiagos tankis ir kritinis tankis yra vienodi, tada Visata yra plokščia. Matavimai rodo, kad medžiagos tankis beveik sutampa su kritiniu tankiu, o tai rodo, kad mūsų Visata yra plokščia. Plokščią visatą aprašo Euklido geometriją. Tai reiškia, kad visata geometrija plokščia.

Kokios dar formos gali būti Visata?

Nors daugelis matavimų rodo, kad Visata yra plokščia, kai kurie mokslininkai, stebėdami erdvę, atrado, kad plokščia Visata nebūtinai atmeta sudėtingas formas. Pavyzdžiui, ji gali turėti 3-torų formą.

Vienmatis apskritimas žinomas kaip 1-toras. Dviejų išmatavimų 2-toras turi beigelio (apskirtas pyragėlis su skyle centre) formą. 3-toras yra trijų matmenų. Įsivaizduokite kubą, išvirkščią iš vidaus, o priešingos pusės lenkiasi ir deformuojasi, kol pasisuka viena į kitą ir susiliečia. Tai yra 3-toras.

Mokslininkai mano, kad įvairios 3-toro formos gali patvirtinti plokščios euklidinės visatos geometrijos įspūdį. Teoriškai ši forma galėjo atsirasti dėl kvantinių efektų Didžiojo sprogimo metu.

Tuo tarpu kiti mokslininkai pateikė 18 matematiškai galimų formų, atitinkančių plokščią Visatą, ir galbūt viena iš jų yra tikroji mūsų Visatos forma.

Tolesnis mūsų Visatos likimas

Uždaroje Visatoje gravitacija galiausiai sustabdytų erdvės plėtimąsi. Tokiu atveju Visata pradės spaustis tol, kol visa materija susirinks viename taške ir įvyks vadinamasis Didysis suspaudimas. Tai yra veidrodinis Didžiojo sprogimo vaizdas.

Atviroje Visatoje nėra pakankamai gravitacijos, kuri sulėtintų erdvės plėtimąsi. Erdvės plėtimasis, įgreitintas tamsiosios energijos, tęsis tol, kol įvyks Didysis sutrikimas, t. y. Visata suirs.

Tačiau plokščioje Visatoje erdvė plėsis amžinai, tačiau ši plėtra palaipsniui sulėtės. Galiausiai šis procesas sukels vadinamąjį Didįjį užšalimą. Tai yra, pabaigoje bus šalta, tamsi erdvė. Jei mūsų Visata plokščia, tada jos laukia būtent toks likimas.

Nors svarbu suprasti, kad mokslininkai tiksliai nežino, kaip tamsioji energija elgsis ateityje, todėl galutinis mūsų Visatos likimas vis dar nenuspręstas.