Вопрос о форме Вселенной остается предметом дискуссий. Согласно исследованию, опубликованному Live Science, своеобразные закономерности, обнаруженные в отголосках Большого взрыва, могут быть объяснены сложной формой Вселенной. В настоящее время считается, что Вселенная в основном плоская. В геометрии "плоскостность" относится к поведению параллельных линий, которые простираются до бесконечности. Например, рассмотрим столешницу: линии, которые начинаются параллельно, будут оставаться параллельными по всей длине стола. В отличие от этого, посмотрите на Землю. Линии долготы идеально параллельны друг другу на экваторе, но в конечном итоге сходятся на полюсах. Тот факт, что изначально параллельные линии пересекаются, указывает на то, что Земля не плоская. Та же логика применима и к трехмерной Вселенной. Космическое микроволновое фоновое излучение (CMB) - это свет, который возник, когда Вселенной было всего 380 000 лет. Если бы эти лучи, которые изначально испускались параллельно друг другу, изменили направление в пространстве-времени, это указывало бы на то, что геометрия Вселенной искривлена. Измерения показали, что, если не принимать во внимание мелкомасштабные отклонения, вызванные галактиками и черными дырами, общая геометрия Вселенной плоская.
Есть и другая возможность. Например, нарисуйте параллельные линии на листе бумаги. Затем сложите бумагу в виде цилиндра так, чтобы один конец соединялся с другим. Линии остаются параллельными. На математическом языке любой цилиндр геометрически плоский, но говорят, что он имеет другую топологию. Соедините другие концы листа - и у вас получится тор или форма пончика.
Чтобы получить еще один пример странной плоской формы, соедините тонкую полоску бумаги в круг, но переверните один из ее концов на 180 градусов. Конечным результатом будет полоса Мебиуса, которая по-прежнему остается геометрически плоской, потому что параллельные линии остаются параллельными, даже когда они наложены друг на друга.
Расширение Вселенной
Однако Вселенная мало похожа на обычный газ. Уже на самых крупных масштабах мы сталкиваемся с расширением Вселенной и реликтовым фоном. Природа первого явления — гравитационное взаимодействие всех существующих объектов. Именно его развитием определяется будущее Вселенной. Второе же явление — это наследство ранних эпох, когда свет горячего Большого взрыва практически перестал взаимодействовать с материей, отделился от неё. Сейчас, из-за расширения Вселенной, из видимого диапазона большинство излучённых тогда фотонов перешли в микроволновой радиодиапазон.
Википедия
© NASA/WMAP Science Team / Википедия
Математики обнаружили 18 возможных геометрически плоских трехмерных топологий. В каждом из них по крайней мере одно измерение закручивается само на себя, а иногда они инвертируются. Таким образом, в такой запутанной вселенной, если бы мы посмотрели очень далеко, то увидели бы (возможно, перевернутые) копии самих себя, но гораздо моложе. Например, если бы ширина Вселенной составляла 1 миллиард световых лет, астрономы увидели бы версию галактики Млечный Путь такой, какой она была 1 миллиард лет назад, а за ней - другую копию, созданную 2 миллиарда лет назад, и так далее. Если бы Вселенная была гигантским пончиком, астрономы могли бы смотреть в двух направлениях, чтобы увидеть такие копии.
Астрономы измеряли топологию Вселенной несколькими способами, от поиска дубликатов структуры галактик до совпадающих кругов в космическом микроволновом фоновом излучении. Все данные указывают на то, что Вселенная геометрически плоская и имеет простую развернутую топологию.
Однако новое исследование препринта предполагает, что предыдущие измерения были ограниченными. В частности, наблюдения показывают, что Вселенная оборачивается вокруг себя только в одном измерении. Кроме того, наблюдения за космическим микроволновым фоновым излучением выявили некоторые странные, необъяснимые аномалии: появление больших узоров там, где их быть не должно. Вселенная со сложной топологией могла бы объяснить, по крайней мере, некоторые аномалии в космическом микроволновом фоновом излучении. Но в этом случае где-то в нашей запутанной вселенной может существовать наше зеркальное отражение.
