Вселенная может оказаться конечной, хотя выглядит бесконечной: учёные объяснили главный космический парадокс

Вселенная может оказаться конечной и при этом не иметь границы, которую можно достичь. Наблюдения космического микроволнового фонового излучения показывают, что доступная астрономам часть пространства имеет геометрию, близкую к плоской, однако этого недостаточно, чтобы доказать бесконечность Вселенной.

Учёные определяют геометрию пространства по свету, пришедшему из ранней Вселенной. В космическом микроволновом фоне есть характерные температурные неоднородности, размер которых можно рассчитать для разных вариантов кривизны пространства. Наблюдаемая картина соответствует практически плоской геометрии. Но здесь есть принципиальное ограничение: астрономы видят только доступную для наблюдений область, а пространство за космологическим горизонтом может быть намного больше.

При этом плоская геометрия не исключает конечного размера Вселенной. Пространство может быть устроено так, что отдельное направление замыкается само на себя, подобно тому как поверхность Земли не имеет края, хотя её площадь конечна.

В трёхмерной евклидовой геометрии известны 17 многосвязных топологий, которые могут оставаться локально плоскими. Одна из них — пространство Ханцше — Вендта, допускающее конечную Вселенную без обычной границы.

Астрономы уже ищут признаки подобных замкнутых топологий. Один из методов предполагает поиск повторяющихся структур в реликтовом излучении, другой — объектов, которые могли бы появляться в разных участках неба из-за того, что их свет прошёл через замкнутое пространство. Пока убедительных следов этого не обнаружено. Однако если масштаб возможного замыкания превышает наблюдаемую область Вселенной, обнаружить его принципиально невозможно, поэтому современные наблюдения не позволяют установить, бесконечна Вселенная или конечна.

Источник: sciencedaily