Форма Вселенной: бесконечная, плоская или в виде пончика?

Никто точно не знает, какова форма Вселенной. Одни учёные говорят, что она напоминает «пухлый блинчик», другие – что она плоская или даже в виде пончика. Бесконечна ли Вселенная и зачем учёные сравнивают её с выпечкой, разбиралась редактор Дарья Елина.

Фото: unsplash

Всю жизнь я верила, что Вселенная бесконечна. Но недавно наткнулась на статью международной группы астрономов в журнале Physical Review Letters. Они уверяют, что форма Вселенной – «торообразная», то есть… в виде пончика! Я удивилась: если есть понятие «форма Вселенной», то как она может быть бесконечной? Чтобы разобраться, обратилась к ведущему научному сотруднику Института космических исследований РАН Натану Эйсмонту.

Вселенная бесконечна?

Первым о бесконечности Вселенной сказал итальянский философ Джордано Бруно в XVI веке. Долгое время в этом не было сомнений. Но сейчас всё больше доказательств получает мнение, что у Вселенной есть границы, рассказывает Натан Эйсмонт.

«Выводы делают на основе экспериментальных данных и теории Большого взрыва. Она состоит в том, что 13,8 миллиардов лет назад не было ничего. А потом из одной точки произошёл взрыв. Всё, что мы видим – последовательное расширение из этой точки. А, значит, есть некий край, до которого последствия ещё не добрались», – объясняет учёный.

Время от времени учёные сомневаются в теории Большого взрыва. Например, такое было, когда в других галактиках обнаружили нарушение закона всемирного тяготения.

Форма Вселенной и причём здесь пончики

По словам Эйсмонта, Вселенная может одновременно быть бесконечной и иметь форму. Но как понять, какую? Учёные не могут посмотреть со стороны, поэтому обращаются к расчётам и представляют Вселенную в виде условных фигур.

«Самая распространённая на данный момент гипотеза в том, что она имеет форму сплюснутой сферы – напоминает припухлый блин», – делится Натан Эйсмонт.

В сообществе астрофизиков это называют «гипотезой плоской Вселенной». Слово «плоская» употребляют не в бытовом плане. В обычном понимании, пространство Вселенной в этой теории трёхмерное, но не искривлённое.

Математик Григорий Перельман в 2003 году показал, что существует всего 18 категорий плоских трёхмерных поверхностей. Среди них – формы, напоминающие седло, трубу и… пончик! В научной литературе – «тор».

Фото: unsplash

В основе тора лежит плоская поверхность. Если очень гибкий лист бумаги свернуть в трубочку, а потом сделать из него кольцо, то получится «плоский тор». Научные публикации с расчётами, которые могут подтверждать эту теорию, всё чаще публикуют в научных журналах. Но Натан Эйсмонт считает, что это слишком радикальные взгляды на Вселенную.

Что не так с теорией, что форма Вселенной похожа на пончик

Учёные рассуждают: мысль, что Вселенная плоская, может быть иллюзией – как и в случае с формой Земли. Доказать, что космической пространство, например, свёрнуто в трубочку или тор, поможет простая аналогия. Как путешественник может обойти Землю и прийти в ту же точку, так и световой луч через время может вернуться обратно.

Фото: unsplash

Чтобы доказать это, астрономы изучают следы космического микроволнового фона – его ещё называют «древним светом». Чтобы подтвердить теорию, нужно найти и «температурные петли». Обнаружить их пока не удалось, но авторы статьи в Physical Review Letters утверждают: петли, которые проходят мимо Земли, слишком слабые. Впрочем, могут быть и другие доказательства, полагают космологи из Коллаборации по наблюдениям, моделям и прогнозам аномалий и космической топологии (COMPACT).

«Природа довольно сложная, но не злонамеренно, – об этом говорил ещё Альберт Энштейн. Человеку сложно в полной мере понять, как устроена Вселенная, ведь об одной её форме – сотни гипотез», – подытоживает Натан Эйсмонт.

Учёный подчёркивает: современные сверхмощные аппараты упрощают исследовательскую работу. Но не хватает специалистов, которые могли бы переосмыслить данные и разработать гипотезу. К счастью, астрономия увлекает всё больше молодых людей, замечает учёный. Надеемся, что и наш материал подтолкнёт вас изучать, как устроена Вселенная.

Ранее Добро.Медиа писало, заменит ли учителей искусственный интеллект.