Вселенная может иметь форму пончика, а не блина — уточненные данные ученых

Исследование показало, что странные узоры, обнаруженные в отголосках Большого взрыва, могут быть объяснены сложной формой Вселенной, пишет Live Science.

Пока считается, что Вселенная скорее плоская. В геометрии слово «плоскостность» относится к поведению параллельных линий, уходящих в бесконечность. Например, столешница: линии, которые начинаются параллельно, останутся такими же, поскольку они проходят по всей длине стола. Напротив, посмотрите на Землю. Линии долготы идеально параллельны друг другу на экваторе, но в конечном итоге сходятся на полюсах. Тот факт, что первоначально параллельные линии пересекаются, показывает, что Земля не плоская.

Та же логика применима и к трехмерной вселенной. Космический микроволновый фон (реликтовое излучение) — свет, появившийся, когда космосу было всего 380 000 лет. Если эти лучи, которые сначала исходили параллельно, изменили бы направление в пространстве-времени, это указывало бы на то, что геометрия Вселенной искривлена. Измерения показали, что если не принимать во внимание мелкомасштабные отклонения из-за галактик и черных дыр, общая геометрия Вселенной плоская.

Но есть и другая возможность. Например, начертите на листе бумаги параллельные линии. Затем сверните бумагу в цилиндр, чтобы один конец соединялся с другим. Линии остаются параллельными. На языке математики 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 лента Мёбиуса, которая по-прежнему геометрически плоская, потому что параллельные линии остаются параллельными, даже когда они переворачиваются друг над другом.

Математики обнаружили 18 возможных геометрически плоских трехмерных топологий. В каждом из них как минимум одно измерение закручивается само на себя, а иногда они переворачиваются. Получается, что в такой запутанной Вселенной, если бы мы посмотрели очень далеко, увидели бы (возможно, перевернутую) копию себя, но гораздо более юного. Например, если бы ширина Вселенной составляла 1 миллиард световых лет, астрономы увидели бы версию галактики Млечный Путь, 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 узоров галактик до совпадающих кругов в реликтовом излучении. Все данные свидетельствуют о том, что Вселенная геометрически плоская и имеет простую развернутую топологию.

Но новое исследование опубликованное в препринте, предполагает, что прошлые измерения были ограничены. В частности, наблюдения предполагают, что Вселенная обертывается вокруг себя только в одном измерении. Кроме того, наблюдения за реликтовым излучением выявили некоторые странные, необъяснимые аномалии: появление крупных узоров там, где их быть не должно. Вселенная со сложной топологией могла бы объяснить по крайней мере некоторые аномалии реликтового излучения. Но в таком случае где-то в нашей извилистой Вселенной может существовать наше зеркальное отражение.

Цифровая симуляция Вселенной показала закономерности распределения галактик

Новая гипотеза предполагает, что Больших взрывов в начале Вселенной могло быть два

Столкновение скоплений галактик проливает свет на загадку количества материи во Вселенной

Ученые провели самую точную проверку теории гравитации Эйнштейна