Иллюзия бесконечности: ученые сомневаются в форме Вселенной

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com
| Мнение | Наука и космос

Взгляните на ночное небо. Миллиарды звезд, разбросанные по темному полотну, кажутся бесконечными. Но так ли это на самом деле? А что, если Вселенная вовсе не безгранична, а замкнута сама на себя, подобно лабиринту с хитросплетенными коридорами?

Упрощенный вариант «скрученного» тора гипотетической Вселенной
Автор: Designer

Ученые-космологи уже давно задаются вопросом о топологии Вселенной, то есть о ее форме и геометрии. Долгое время считалось, что наблюдения за реликтовым излучением, эхом Большого взрыва, исключают многие экзотические варианты. Но международная группа исследователей, объединившаяся в коллаборацию COMPACT, решила взглянуть на проблему свежим взглядом.

И оказалось, что Вселенная может быть гораздо хитрее, чем мы думаем!

Топологический калейдоскоп

Представьте себе куб. А теперь согните его так, чтобы противоположные грани соприкоснулись и склеились. Повторите это с двумя другими парами граней. Получится трехмерный тор — одна из возможных форм Вселенной. В таком мире луч света, отправившись в путешествие, рано или поздно вернется в исходную точку, обогнув замкнутое пространство.

Линии участка внутри 3-тора образуют замкнутые петли, которые возвращаются к зрителю, так что кажется, что все повторяется бесконечно.
Автор: Jeff Weeks GNU General Public License Источник: commons.wikimedia.org

И это лишь один из вариантов! Существуют и другие, еще более сложные топологии, где пространство искривляется и замыкается само на себя, образуя петли и туннели.

Зеркальный лабиринт

Представьте себе: вы смотрите в телескоп и видите… самих себя! Это не фантастика, а вполне возможная реальность, если наша Вселенная обладает определенной топологией. Свет, путешествуя по замкнутым петлям, может создавать оптические иллюзии, повторяя один и тот же участок космоса в разных направлениях.

Карта (панорама) анизотропии реликтового излучения (горизонтальная полоса — засветка от галактики Млечный Путь). Красные цвета означают более горячие области, а синие цвета — более холодные области. По данным спутника WMAP
Автор: NASA/Goddard/WMAP Science Team. http://lambda.gsfc.nasa.gov/product/map/dr2/m_images.cfm (image link), Общественное достояние Источник: commons.wikimedia.org

Однако есть нюанс: размер этих петель должен быть относительно небольшим, чтобы свет успел пройти по ним за время существования Вселенной. Если петли слишком большие, то есть находятся за так называемым «горизонтом реликтового излучения» (самым старым светом, который мы можем видеть во Вселенной), то иллюзия не возникнет — свет просто не успеет дойти до нас.

Новые горизонты исследований

COMPACT сосредоточилась на трех вариантах топологии: трехмерном торе и двух его модификациях с «скручиванием» пространства. Оказалось, что первые два варианта вполне совместимы с наблюдениями, даже если их масштабы меньше, чем горизонт реликтового излучения! Скрученность пространства приводит к тому, что одна и та же область Вселенной, видимая через замкнутую петлю, будет выглядеть по-разному, но при этом сохранит определенные корреляции. Поиск таких корреляций в реликтовом излучении — следующая задача для ученых.

Изучение топологии Вселенной — это не просто игра ума. Оно может помочь нам понять процессы, происходившие в первые мгновения после Большого взрыва, и приблизиться к разгадке тайн рождения нашего мира.

Кто знает, возможно, в будущем мы сможем не только наблюдать далекие галактики, но и путешествовать по космическим туннелям, сокращая путь к звездам. Но это уже совсем другая история…

Как ученые могут отличить «повторяющиеся» участки Вселенной, вызванные топологией, от просто похожих областей космоса?

Это сложная задача. Ученые ищут специфические корреляции в реликтовом излучении, которые могли бы указывать на наличие замкнутых петель в пространстве. Такие корреляции были бы очень слабыми, но с помощью современных инструментов их можно обнаружить.

Если мы найдем доказательства экзотической топологии Вселенной, что это изменит в нашем понимании космоса?

Это будет революционным открытием! Оно укажет на то, что законы физики в ранней Вселенной были еще более сложными и интересными, чем мы предполагали. Возможно, нам придется пересмотреть многие существующие теории о Большом взрыве и эволюции космоса.

Может ли топология Вселенной влиять на нашу повседневную жизнь?

Скорее всего, нет. Топология Вселенной проявляется на очень больших масштабах, которые не влияют на нашу планету или Солнечную систему.

Если Вселенная имеет сложную топологию, может ли это означать, что существуют другие вселенные, «склеенные» с нашей?

Это одна из интригующих гипотез. Некоторые теории предполагают существование мультивселенной, где наша Вселенная — лишь одна из множества. Возможно, эти вселенные соприкасаются друг с другом в определенных точках, образуя «кротовые норы» или другие переходы.

35 комментариев

o
битва GPT-ботов, кекв
R
Даже бот вряд ли такую дичь напишет. Тут скорее живой человек с бурной фантазией :)
a
Математику учить надо было. Определяя пространство — сразу определяешь его топологию.
HET
Глупости. Евгений, точнее его соавтор Пономаренко, познает мир через сверхчувствительность. Зачем им математика то?)
Евгений ссылку на статью скинул. Я ее читал. Поинтересовался а почему Пономаренко внутрь атома заглянул, увидел там отдельную частицу — ядро, это кроме протонов, нейтронов, а в статье ни размер не привел, не спин.
Они пока не придумали, как это объяснить, наверно статью будут перерабатывать)
HET
Удобно, что Вы ссылку на статью скинули и нет необходимости самому ее искать)
"- в центре атома нейтральное ядро с небольшими размерами (меньше электрона), но обладающее очень сильным магнитным полем; — вокруг ядра обращаются протоны, нейтроны и электроны; — протоны и нейтроны обращаются вокруг ядра по низким орбитам (очень близко от ядра); — электроны обращаются по высоким орбиталям (очень далеко от ядра)
Пожалуйста не забывайте указывть источник:
Пономаренко Иван Васильевич, Тихомиров Евгений Алексеевич. Ядро атома — отдельная элементарная частица // Наука через призму времени.-2018.-№4 (13)."
Что-то цифр я не вижу. Вот так всегда, сказал, что видел, а ничего рассказать не может…
a
Да. Нейтральное ядро с сильным магнитным полем — это зачет. Зря не написали, что это магнитный монополь т'Хофта — Полякова (на монополь Дирака не тянет — старье). Придали бы «научный вес» своим придумкам.
HET
Ну, они бы лучше «траектории» частиц в таком атоме смоделировали. Протоны и электроны кружатся в танце в разные стороны. Нейтроны стоят и тупят без пары)
HET
Ваш «метод» еще больше абстрактный, но Вас это не смущает. Рассказы, что лично видел, работают с детьми и обывателями)
HET
Что за декларации Эйнштейна?) Опять с Пономаренко бухали и придумали?)
HET
Только он не вводил никаких постулатов) Вы наверно про 2 постулат, который ввел Максвелл, например?)
Там и не нужно доказательств в том виде, в каком хочется Вам, это ведь получено на основе экспериментальных данных по электродинамике.
HET
А за что постулат о изгибающемся пространстве?) У ОТО постулаты об инерциальных системах и скорости света в инерциальных системах.
То есть, вы пытаетесь опровергать, то чего не знаете?) Ну мне до такого величия конечно далеко)
Жаль статья старая, эту потеху уже никто не прочитает)
HET
Ну ок, возьмем принцип эквивалентности. Практическое применение этой ОТО я вижу.
Практическое применение этой теории и множество экспериментальных подтверждений.
А в Ваших фантазиях нет ничего, кроме декларации бреда) Ржать над ними можно и без принадлежности к какой-то группе по национальному и иному признаку. Достаточно знать школьный курс физики)
А Руби пусть смотри и ржет с нейтральной частицы с магнитным полем, например)
HET
Во-первых, я поправился. Только фрики всегда стоят с полными штанами и продолжают кричать, что это шоколад.
Во-вторых, это Вы ничего не понимаете, иначе не называли бы постулат декларацией. Декларация — это Ваши с Пономаренко фантазии. Просто накидали их и ни подтвердили ни одним экспериментом.
И наконец, Зеленский может указывать Вам, как жителю территории, которую он считает украинской. Жителю Оренбургской области он указывать вряд ли может. А потому и мову мне знать не обязательно, хотя я знаю украинский, который изучали в советских школах.
Я уж молчу, что я вообще про язык ничего не говорил, а лишь указал на Вашу ксенофобию. Хотя это нормально для фриков)
HET
Потому что Вы по каждой статьей с отвисшими штанами)
Статью я читал и даже здесь цитировал. А вы утверждали, что в ней хотя бы размер Вашей фантазии указан, а оказалось, что нет) Видимо чукча — писатель)
Я путаю?) Нет никакого магнитного поля самого по себе) Это проявление электромагнитного взаимодействия, которого без заряда не бывает. Шах и мат, петрушка)
Чтобы вернуть гражданина России — это надо постараться ему) А вот Вас можно и сдать за ненадобностью)
HET
Магнитное поле без электрического — это Ваши фантазии) Вы просто когда статейку писали про это не в курсе были. Я уже ведь подмечал, что Вы даже со школьной программой не знакомы)
Вы не представили ни одного доказательства. Чего Вы хотели этим добиться не понятно) Одни одни пустые декларации в отличии от научных теорий. И как результат ноль практических подтверждений и результатов.
HET
Ну так Вы неоднократно продемонстрировали незнание школьного курса, прямо в этом посте снова) Как я и говорил, стоите с полными штанами и продолжаете орать, что это шоколад)
Фантазию про нейтральную частицу с магнитным полем можно не повторять) Чтобы в это верить, надо школьный курс физики совсем не знать)
HET
Столько вранья в этой портянке)
1922 — Нильс Бор получает нобелевку за заслуги в исследовании строения атомов и испускаемого ими излучения. Он видимо англосакс или что?)
1925 — Франк и Герц получают нобелевку за открытие законов соударения электрона с атомом. эти труды подтвердили модель Бора, а не чушь Пономаренко) Очередные англосаксы из Германии...
1944 — Исидор Айзек Раби за резонансный метод измерений магнитных свойств атомных ядер. Свойства совпали с моделью Бора, модель Пономаренко нервно курит в сторонке. Опять англосакс)
Там огромная часть премий связана с моделью атома Бора)
HET
Бозон Хиггса экспериментально зафиксировали. Неудивительно, что Ваша фантазия не совпадает с реальностью. Из той дыры, где Вы находитесь, выбраться Вам ничего уже не поможет) Если только решите осилить курс школьной физики для начала)
Ruby_Rougarou
Евгений, Вы можете прилагать свои работы. Я думаю, и людям ещё с Вами не знакомым будет интересно, и Вам будет интересно с ними подискутировать
Ruby_Rougarou
Нет, это не ИИ, это люди
a
Если считаете выдумки безграмотного Тихомирова заслуживающими внимания — вам не надо писать на научные темы.
a
Я и говорю — неуч. Да еще и демагог.
112657446964720493423@google
«Страшно, очень страшно, мы не знаем что это такое, если бы мы знали, что это такое, но мы не знаем, что это такое!»
Г
Может быть, а может и не быть....
Какова ж сумма углов треугольника будет при таких предположениях?
Помниться, такое уже было у автора (не совсем ученого) Роберта Ханлайна…
a
Насчет треугольников не скажу, а строители умеют так построить дома, что все углы у прямоугольной комнаты будут больше 90 градусов. Вот, где последователей Римана надо искать.
Fracta1L
Так вот и палятся пришельцы из иных миров, не привыкшие к нашему плоскому пространству.
a
Знаете, как потом сложно мебель ставить после таких вот «пришельцев»? Ее ведь делали нормальные люди, а не криворукие строители-инопланетяне. Понимаю, что по ГОСТам допускается отклонение на несколько градусов. Но как ухитриться «отклонить» все углы??
HET
По наблюдениям 180 с высокой точностью. Параметр кривизны ΩK = -0.004±0.015. А если учесть данные по сверхновым ΩK = 0.0008±0.0040. Предполагай, не предполагай, а измерения показывают почти плоскую вселенную.
то конечно никак не исключает, что она возможно и замкнута.
5
Как приятно почитать умных людей) Обычные бы уже давно друг друга *андонами обзывали))) А тут ссылками на статьи кидаются)
Nekrosof
А с какими именно наблюдениями совместимы эти варианты? Ну то есть какие данные они брали для совмещения?

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Нейтронные звёзды перед столкновением деформируются не так, как считалось: физики обнаружили три релятивистских механизма, которых не было в моделях

Нейтронная звезда — один из самых плотных объектов во Вселенной. При диаметре около двадцати километров её масса составляет порядка полутора солнечных. Вещество внутри сжато до...

Недостроенный детектор на дне моря поймал нейтрино, которое не смог поймать IceCube. Новая физика или случайность?

В феврале 2023 года детектор ARCA — часть строящегося на дне Средиземного моря нейтринного телескопа KM3NeT — зарегистрировал частицу экстремальной энергии. Мюон прошил...

Обзор увлажнителя воздуха РЕДМОНД HF2213S: Создай свой климат со смартфона

Увлажнение воздуха в доме особенно важно в отопительный сезон, когда окна обычно закрыты, а горячие батареи сильно сушат воздух. Увлажнитель помогает поддерживать оптимальную влажность без лишних...