Vesmír môže mať tvar zvláštneho, skrúteného zábavného domu: ScienceAlert

Odkedy Albert Einstein ukázal, že priestor a čas sa dajú zmenšiť, zdeformovať a roztiahnuť do tvarov ako starý matrac v lacnom moteli, kozmológovia venovali pozornosť a zvažovali, aký je ten náš z hľadiska veľkosti, aký druh jedla robí vesmír najviac ponášať sa?

Má tvar nekonečného Pringle, ohnúť sa a von Navždy vo večnosti? Mohla by to byť dokonale plochá pizza, ak ignorujete galaktické feferónky a vypukliny syrovej tmavej hmoty? Možno je to ako korenistá fašírka, ktorá sa znova a znova otáča, až kým sa to všetko nezmieša.

Alebo možno je to ako šiška, ktorá tvorí uzavretú slučku vo viacerých rozmeroch. Medzinárodný tím kozmológov, ktorý nedávno vytvoril skupinu nazvanú Kompaktná spolupráca, analyzoval pozostatok jasu Veľkého tresku a dospel k záveru, že nič v jeho vzorcoch nevylučuje takýto kozmický scenár, aspoň ak sa otočí správnym smerom.

Keďže „krútený kozmický donut“ (zatiaľ) nie je kanonický matematický termín, výskumníci používajú termín 3-Torus Aby som opísal tú skľučujúcu vyhliadku, že sa dostaneš do zadnej časti hlavy palicou dlhou desiatky miliárd svetelných rokov, bez ohľadu na to, ktorým smerom sa pozeráš.

Áno, čítate správne. Predstavte si to inak, náš vesmír by mohol byť obrovským karnevalovým zábavným domom, kde sa namiesto série zrkadiel otáča časopriestor všetkými smermi a – teoreticky – ak prižmúrite dosť silno, môžete si skontrolovať svoje zadné vrecko.

Je to atraktívna vyhliadka znovu navštívil V priebehu rokov, a to nielen kvôli zaujatosti fyzikov voči lahodným sladkostiam. Masívne mimozemské tvary by nás mohli priviesť k fyzike toho, ako sa náš vesmír vynoril zo semena… no, niečoho.

Asi pred 13,8 miliardami rokov bolo všetko, čo môžeme vidieť (a vlastne všetko, čo nemôžeme), zabalené do neuveriteľne malého priestoru, ktorý veda ešte nedokázala opísať. Vyžaduje si to kombináciu kvantovej fyziky a všeobecnej teórie relativity, ktorú zatiaľ nedokázali. dole o.

Čo môcť urobiť Tieto momenty možno opísať, keď sa priestor rozpínal a hmota v ňom ochladzovala. V určitom bode sa vesmír dostatočne roztiahol na to, aby časť jeho elektromagnetického žiarenia unikla z hustých davov elektrónov a zamrznutých atómových jadier.

Zlomku z týchto voľných fotónov sa odvtedy podarilo vyhnúť zrážkam a veselo bzučať, keď sa v priestore šíri svetlo do dlhých, chladných rezancov mikrovlnného žiarenia.

Táto nízkoenergetická „žiara“ sa nazýva kozmické mikrovlnné pozadie (CMB). Mapovanie jemných zmien jasu CMB nám môže poskytnúť približnú predstavu o tom, ako vyzerali prvé momenty expanzie. Aj keď je to užitočné pre niektoré modely, mierka a vzory v rámci mapy do značnej miery závisia od toho, ako je tvarovaný priestor, čo ponecháva otvorené ďalšie teórie.

Ak žijeme vo vnútri obrovskej pizze? Všetky tieto výkyvy by sa mali prejaviť presne na rovnakej škále. Dostali ste Pringle Universe? Svetlo sa dá ohnúť tak, že variácie budú menšie, ako sa zdajú. fašírky? Svetlo by sa rozletelo.

A ak je to šiška? Vesmír by bol topologicky plochý ako pizza, iba s opakujúcimi sa vzormi, ktoré by mohli poukázať na udalosti, ktoré prelomia zásadnú novú pôdu v našom úsilí pochopiť pôvod všetkého.

Žiaľ, jasné známky týchto uzavretých cyklov priestoru a času ešte neboli v CMB pozorované. Predtým, ako zakričíte „Prípad uzavretý a kde je moja strana galaktického cesnakového chleba?“, členovia Kompaktnej spolupráce tvrdia, že by sme sa nemali tak ponáhľať.

v ich inauguračná publikáciaTím tvrdí, že niektoré exotické vesmíry založené na skrútenejších formách 3-torusu sú stále kompatibilné s CMB.

Zatiaľ čo bežná šiška naráža na problémy v niektorých mierkach, nemôžeme tak ľahko zamietnuť verzie torusu, ktoré ohýbajú svetlo takým spôsobom, že vzory sú skreslené, ale zachovávajú si koreláciu.

Skúmanie týchto korelácií môže ešte odhaliť exotické črty celkového tvaru nášho vesmíru, možno so zákrutami a krivkami, ktoré si vyžadujú vysvetlenie novej fyziky.

Možno Teória Homera Simpsona Tá zaujímavá karikatúra Stephena Hawkinga napokon nebola až taká absurdná.

Tento výskum bol publikovaný v r fyzický recenzný papier,