Rozsądnym pytaniem jest zastanowienie się, jaki jest kształt Wszechświata. Czy to jest kula? Torus? Czy jest otwarty, zamknięty, czy płaski? Co to w ogóle oznacza?
Wszechświat. Dzięki nieodłącznym prawom fizyki, znanym stałym naturom i metalowym ognistym kulom, znanym jako supernowe, jesteśmy małymi, małymi istotami trzymanymi szybko w wirującej kuli skały w odległym kącie czasu i przestrzeni.
Czy nie wydaje się trochę niegrzeczne nie wiedzieć wiele o samym Wszechświecie? Na przykład, jeśli moglibyśmy spojrzeć na to z zewnątrz, co byśmy zobaczyli? Ogromna czerń? Morze bąbelków? Snow Globe? Labirynt szczurów? Marmur w rękach kosmitów o większych wymiarach czy jakaś inna okładka albumu prog rock?
Jak się okazuje, odpowiedź jest zarówno prostsza, jak i dziwniejsza niż wszystkie te opcje. To, jak wygląda Wszechświat, to pytanie, na które uwielbiamy odgadywać jako gatunek i wymyślać wszelkiego rodzaju bzdury.
Hinduskie teksty opisują Wszechświat jako kosmiczne jajo, Dżinowie wierzyli, że ma on kształt ludzki. Greccy Stoicy widzieli Wszechświat jako pojedynczą wyspę unoszącą się w nieskończonej pustce, podczas gdy Arystoteles uważał, że składa się ze skończonej serii koncentrycznych sfer, a może po prostu „żółwi do samego końca”.
Dzięki matematycznemu geniuszowi Einsteina kosmolodzy mogą faktycznie przetestować ważność różnych modeli opisujących kształt Wszechświata, żółwie, labirynty i inne.
Naukowcy biorą pod uwagę trzy główne smaki: dodatnio zakrzywione, ujemnie zakrzywione i płaskie. Wiemy, że istnieje w co najmniej czterech wymiarach, więc każdy z kształtów, który zamierzamy opisać, graniczy z geometrią szaleństwa Lovecrafta, więc odpal swoje szaleństwo. Tak! Tak! Cthulhu ftagen.
Pozytywnie zakrzywiony Wszechświat wyglądałby trochę jak czterowymiarowa kula. Ten typ Wszechświata byłby skończony w przestrzeni, ale bez dostrzegalnej krawędzi. W rzeczywistości dwie odległe cząsteczki poruszające się w dwóch liniach prostych przecinałyby się, zanim trafiłyby z powrotem tam, gdzie się zaczęły.
Możesz spróbować tego w domu. Chwyć balon i narysuj prostą linię sharpie. Twoja linia ostatecznie osiąga punkt początkowy. Druga linia rozpoczynająca się po przeciwnej stronie balonu zrobi to samo i przekroczy pierwszą linię przed ponownym spotkaniem.
Ten typ Wszechświata, dogodnie łatwy do wyobrażenia w trzech wymiarach, powstałby tylko, gdyby kosmos zawierał pewną, dużą ilość energii.
Aby być pozytywnie zakrzywionym lub zamkniętym, Wszechświat musiałby najpierw przestać się rozszerzać - coś, co by się stało, gdyby kosmos posiadał wystarczającą ilość energii, aby dać grawitacji przewagę. Obecne obserwacje kosmologiczne sugerują, że Wszechświat powinien się rozszerzać na zawsze. Na razie więc wymyślamy łatwy do wyobrażenia scenariusz.
Negatywnie zakrzywiony Wszechświat wyglądałby jak czterowymiarowe siodło. Otwarty, bez granic w przestrzeni i czasie. Zawierałby zbyt mało energii, aby kiedykolwiek przestać się rozszerzać.
Tutaj dwie cząsteczki poruszające się po prostych ścieżkach nigdy się nie spotkają. W rzeczywistości ciągle się rozchodzą, coraz bardziej oddalając się od siebie, w miarę upływu czasu nieskończonego czasu.
Jeśli okaże się, że Wszechświat zawiera krytyczną ilość energii specyficzną dla Złotowłosa, niebezpiecznie poruszając się między skrajnościami, jego ekspansja zatrzyma się po nieskończonym czasie,
Ten typ Wszechświata nazywa się płaskim Wszechświatem. Cząsteczki w płaskim kosmosie idą dalej wesoło po równoległych, prostych ścieżkach, nigdy się nie spotykając, ale nigdy się nie rozchodząc.
Kula, siodło, płaski samolot. Można je łatwo wyobrazić. Istnieją również inne opcje - na przykład piłka nożna, pączek lub trąbka.
Piłka przypominałaby kulisty Wszechświat, ale taki, który ma bardzo szczególny charakter - rodzaj sali zwierciadeł odciśniętych na tle kosmicznej mikrofalówki.
Pączek jest technicznie płaskim Wszechświatem, ale połączonym w wielu miejscach. Niektórzy naukowcy uważają, że duże ciepłe i chłodne miejsca w CMB mogą faktycznie być dowodem na tego rodzaju smaczną topologię.
Wreszcie dochodzimy do trąby. Jest to kolejny sposób na wizualizację ujemnie zakrzywionego kosmosu: jak siodło zwinięte w długą rurkę, z jednym bardzo rozszerzonym końcem i jednym bardzo wąskim końcem. Ktoś na wąskim końcu odkryłby, że ich kosmos jest tak ciasny, że miał tylko dwa wymiary. Tymczasem ktoś inny w rozszerzonym końcu mógł podróżować tak daleko, dopóki w niewytłumaczalny sposób obrócił się i przeleciał w drugą stronę.
Więc co to jest? Czy nasz Wszechświat jest pomarańczowym czy bajglem? Czy to Pringles? Kawałek sera? Mosiądz czy drewno? Naukowcy nie wykluczyli jeszcze bardziej zwariowanych, negatywnie zakrzywionych sugestii, takich jak siodło lub trąbka.
Hejterzy będą argumentować, że nigdy nie dowiemy się, jaki jest prawdziwy kształt naszego Wszechświata. Ci ludzie nie są zabawni i są tylko przeszkodami. Poważnie, pozwól nam pomóc Ci zdobyć lepszych przyjaciół.
Na podstawie najnowszych danych Plancka, opublikowanych w lutym 2015 r., Nasz Wszechświat najprawdopodobniej jest… płaski. Nieskończenie skończone, nawet nie zakrzywione, z dokładną, krytyczną ilością energii dostarczanej przez ciemną materię i ciemną energię.
Wiem, że to staje się trochę mylące i wije się do granicy drzemki, ale mam nadzieję, że zabierzesz to wszystko.
To niesamowite, że nie tylko możemy zgadywać, jak wygląda nasz niesamowity wszechświat, ale że sprytni ludzie niestrudzenie pracują, aby pomóc nam to rozgryźć. Jest to jedna z rzeczy, które sprawiają, że jestem szczęśliwy, gdy co tydzień rozmawiam o przestrzeni kosmicznej i astronomii. Nie mogę się doczekać, aby zobaczyć, co będzie dalej.
Więc co o tym myślisz? Czy płaski Wszechświat jest dla ciebie zbyt nudny? Jaki kształt chciałbyś, aby Wszechświat był, biorąc pod uwagę szeroki wachlarz opcji?
Dzięki za oglądanie! Nigdy nie przegap odcinka, klikając przycisk Subskrybuj.
Nasza społeczność Patreon jest powodem, dla którego te programy się odbywają. Chcielibyśmy podziękować Fredowi Manzelli, Toddowi Sandersowi i pozostałym członkom, którzy wspierają nas w tworzeniu doskonałej przestrzeni i astronomii. Członkowie uzyskują wcześniejszy dostęp do odcinków, dodatków, konkursów i innych imprez z Jayem, mną i resztą zespołu.
Chcesz wziąć udział w akcji? Kliknij tutaj.
Podcast (audio): Pobierz (Czas trwania: 6:29 - 5,9 MB)
Subskrybuj: podcasty Apple | Android | RSS
Podcast (wideo): Pobierz (Czas trwania: 6:52 - 81,2 MB)
Subskrybuj: podcasty Apple | Android | RSS
