Τι σχήμα έχει το σύμπαν μας; Και μπορεί να μοιάζει με ντόνατ;

Ποιο είναι το σχήμα του σύμπαντος μας;Οι εικόνες του τυπικού μοντέλου του Σύμπαντος που είναι οικείο στο μάτι το σχεδιάζουν κατ' αναλογία με το βέλος του χρόνου, που κινείται προς τα εμπρός και έχει μια αρχή - μια μοναδικότητα. Κάτω από τη βαρυτική ιδιομορφία, οι επιστήμονες κατανοούν την περιοχή στην οποία δεν λειτουργούν οι γνωστοί σε εμάς νόμοι της φυσικής. Αντίθετα, ο χωροχρόνος θεωρείται ως μια ομαλή πολλαπλότητα χωρίς όρια, ξεκινώντας από τη Μεγάλη Έκρηξη. Τι ακριβώς λένε όμως οι αστρονόμοι για το «σχήμα» του σύμπαντος; Και μπορεί να ονομαστεί κάτι σαν κύβος ή σφαίρα; Εφόσον η γενική θεωρία της σχετικότητας (GR) επιτρέπει την ύπαρξη τριών μορφών του σύμπαντος, μπορεί να μοιάζει με ... ντόνατ;

Το σύμπαν μας μπορεί να μην είναι επίπεδο. Τι γίνεται όμως με το ντόνατ;

Έχει το σύμπαν μορφή;

Άρα, από την άποψη της γενικής σχετικότητας, το σύμπαν μπορεί να είναιεπίπεδη, κλειστή ή ανοιχτή. Αυτά τα σχήματα συγκρίνονται εύκολα με αντικείμενα όπως η σφαίρα, η σέλα και το φύλλο χαρτιού. Ουσιαστικά, το σχήμα του σύμπαντος καθορίζει αν θα διασταλεί για πάντα ή τελικά θα καταρρεύσει. Και τι σχήμα έχει εξαρτάται από την πυκνότητα και τον ρυθμό διαστολής του.

Για δεκαετίες, οι αστρονόμοι προσπάθησανμετρήστε τη φύση του σχήματος του σύμπαντος: εάν είναι «επίπεδο» (οι νοητές παράλληλες γραμμές θα παραμείνουν παράλληλες για πάντα), «κλειστό» (οι παράλληλες γραμμές τελικά θα τέμνονται) ή «ανοιχτό» (αυτές οι γραμμές θα αποκλίνουν).

Το 1929 ο Αμερικανός αστρονόμος Έντουιν Χαμπλδιαπίστωσε ότι οι γαλαξίες απομακρύνονται από εμάς και όσο πιο μακριά είναι, τόσο πιο γρήγορα απομακρύνονται βιαστικά. Το συμπέρασμα που κατέληξαν οι ερευνητές από τις παρατηρήσεις του Hubble είναι ότι κάποτε όλοι οι γαλαξίες βρίσκονταν στο ίδιο σημείο. Αυτό που λέμε Big Bang. Αλλά αν το σύμπαν διαστέλλεται όλο και πιο γρήγορα, τότε προς ποια κατεύθυνση;

Καθιερωμένο μοντέλο του Σύμπαντος

Ένας από τους πιο βολικούς ορισμούς των σχημάτων του σύμπαντος είναι καταργήστε την ακτινοβολία ή επιστημονικά κοσμική ακτινοβολία υποβάθρου μικροκυμάτων. Πιστεύεται ότι εμφανίστηκε λίγο μετά τη Μεγάλη Έκρηξη και γεμίζει ομοιόμορφα το Σύμπαν.

Περισσότερα για το θέμα: Θα μάθουμε ποτέ πώς ξεκίνησε το σύμπαν;

Τις τελευταίες δεκαετίες, οι επιστήμονες έχουν μετρήσειδιακυμάνσεις της θερμοκρασίας στην ακτινοβολία υποβάθρου και ανακάλυψε τα λεγόμενα θερμικά και ψυχρά σημεία. Αυτό σημαίνει ότι το σύμπαν διαστέλλεται προς όλες τις κατευθύνσεις ταυτόχρονα και είναι «επίπεδο», αποτελώντας ουσιαστικό συστατικό του καθιερωμένου κοσμολογικού μοντέλου.

Το σύμπαν είναι ένα περίεργο μέρος και είναι απίθανο να μπορέσουμε να μάθουμε τι είναι πέρα ​​από το παρατηρήσιμο σύμπαν

Αυτό είναι σύμφωνο με τις παρατηρήσεις.Κατέστησαν δυνατό να διαπιστωθεί ότι ζούμε σε ένα επίπεδο σύμπαν: οι παράλληλες γραμμές παραμένουν παράλληλες, έτσι το σύμπαν μας θα διαστέλλεται και θα διαστέλλεται χωρίς τέλος.

Δείτε επίσης: Είναι το Σύμπαν μας ένα ολόγραμμα; Και τι γίνεται με τις μαύρες τρύπες;

Γεωμετρία του Σύμπαντος

Η άποψη που περιγράφηκε παραπάνω δεν είναι γενικά αποδεκτή. Μερικοί ερευνητές πιστεύουν ότι τα δεδομένα τους συμφωνούν καλύτερα με ένα κλειστό σύμπαν, αφού είναι δυνατό επεκτείνεται προς όλες τις κατευθύνσεις. Και αν αυτό είναι αλήθεια, τότε το Σύμπαν μας είναι ένα κλειστό σύστημα. Και ανεξάρτητα από το σχήμα, διαστέλλεται πιο γρήγορα από την ταχύτητα του φωτός.

Αν όμως συνεχίζονταν τα επίπεδα και ανοιχτά σύμπανταεπεκτείνεται για πάντα, το κλειστό σύμπαν τελικά θα κατέρρεε μόνο του. Ενώ οι μετρήσεις του περιεχομένου και του σχήματος του σύμπαντος υποδηλώνουν ότι είναι επίπεδο, δεν γνωρίζουμε τίποτα για την τοπολογία του.

Τρεις μορφές του σύμπαντος. Σε ποια ζούμε;

Τώρα ας υποθέσουμε ότι το σύμπαντυλίγεται γύρω του σαν γιγάντιο ντόνατ ή κουλούρι. Εάν αυτή η υπόθεση είναι σωστή, τότε ο κόσμος είναι πεπερασμένος. Και είναι πολύ μικρότερο από το αναμενόμενο. Θα σήμαινε επίσης ότι το σύμπαν μας είναι καταδικασμένο να χαθεί, όχι σε ατέρμονη εξωτερική διαστολή.

Θέλετε να είστε πάντα ενήμεροι για τα τελευταία νέα από τον κόσμο της επιστήμης και της υψηλής τεχνολογίας; Εγγραφείτε στο κανάλι ειδήσεων μας στο Telegram - έτσι σίγουρα δεν θα χάσετε τίποτα ενδιαφέρον!

τρισδιάστατο ντόνατ

Μια ομάδα αστροφυσικών που μελετά το φως του πρώιμου σύμπαντοςκατέληξε στο συμπέρασμα ότι το σύμπαν μπορεί να συνδεθεί πολλαπλά, δηλαδή ο χώρος είναι κλειστός στον εαυτό του και στις τρεις διαστάσεις, σαν ένα τρισδιάστατο ντόνατ. Έχοντας αναπτύξει πολλές προσομοιώσεις σε υπολογιστή για το πώς θα έμοιαζε το CMB αν το σύμπαν ήταν τρισδιάστατο, τότε το σύμπαν συνδέεται με τον εαυτό του και στις τρεις διαστάσεις.

Ως εκ τούτου, είναι απαραίτητο να πραγματοποιήσουμε ξανά προσομοιώσεις και να συγκρίνουμε τα αποτελέσματα με αυτά που άμεσα παρατηρούμε, γράφουν οι επιστήμονες.

Φανταστείτε ένα σύμπαν όπου μπορούσαμεστρέψτε το διαστημόπλοιο προς μία κατεύθυνση, αλλά τελικά επιστρέψτε από εκεί που ξεκίνησαν. Εάν το σύμπαν μας ήταν σαν ένα ντόνατ, τότε οι φυσικοί θα μπορούσαν ενδεχομένως να μετρήσουν το μέγεθός του.
Εφόσον μπορούμε να αλλάξουμε το μέγεθος του δωματίου και να επαναλάβουμε αυτήν την ανάλυση, το αποτέλεσμα είναι το βέλτιστο μέγεθος του σύμπαντος που ταιριάζει καλύτερα στις παρατηρήσεις CMB.

Η θερμική ακτινοβολία του πρώιμου Σύμπαντος μπορεί να πει πολλά ενδιαφέροντα πράγματα για αυτό

Υποβάθμιση ακτινοβολίας - η θερμική ακτινοβολία γεμίζει ομοιόμορφα το Σύμπαν, η οποία προέκυψε στην εποχή του πρωτογενούς ανασυνδυασμού του υδρογόνου.

Το κύριο συμπέρασμα μιας επιστημονικής εργασίας που δημοσιεύτηκε το 2021 στο περιοδικό Classical and Quantum Gravity είναι ότι ένα πεπερασμένο σύμπαν ταιριάζει καλύτερα στις παρατηρήσεις από ένα άπειρο μοντέλο.

Αναμφίβολα, τα αποτελέσματα που προέκυψαν είναιπροκαταρκτικός. Για αυτόν τον λόγο, το σύμπαν είναι απίθανο να είναι ανάλογο με ένα ντόνατ ή ντόνατ και οι διακυμάνσεις της θερμοκρασίας της κοσμικής ακτινοβολίας μικροκυμάτων που ανιχνεύονται από τους επιστήμονες μπορεί να αποδειχθούν δυσλειτουργία επιστημονικών οργάνων.

Μην χάσετε: Τι συνέβη στα πρώτα μικροδευτερόλεπτα μετά το Big Bang;

Κι όμως, το να φανταζόμαστε ότι ζούμε στην επιφάνεια ενός γιγάντιου ντόνατ είναι τουλάχιστον αστείο και ενδιαφέρον. Πιστεύετε ότι το σύμπαν μας είναι επίπεδο ή μοιάζει με ντόνατ;