Новое исследование предполагает, что космос может искривляться как шар.
Все, что мы думаем о форме вселенной, может быть ошибочно. Согласно новому исследованию, вместо того, чтобы быть плоской, как простыня, наша вселенная может быть изогнутой, как раздутый воздушный шар.
Это результат новой статьи, опубликованной 4 ноября в журнале Nature Astronomy , в которой рассматриваются данные космического микроволнового фона (КMФ), слабое эхо Большого взрыва. Но не все убеждены; Новые результаты, основанные на данных, опубликованных в 2018 году, противоречат как многолетнему общепринятому мнению, так и другому недавнему исследованию, основанному на том же наборе данных КMФ .
Если вселенная изогнута, согласно новой статье, она мягко изгибается. Этот медленный изгиб не важен для движения вокруг нашей жизни, или солнечной системы, или даже нашей галактики. Но путешествуя за пределами нашей солнечной системы и двигаясь по прямой линии, вы вернетесь назад и в конечном итоге вернетесь туда, откуда начали. Космологи называют эту идею «закрытой вселенной». Она существует уже некоторое время, но она не соответствует существующим теориям о том, как работает вселенная. Таким образом, это было в значительной степени отклонено в пользу «плоской вселенной», которая расширяется без границ во всех направлениях и не вращается вокруг себя. Теперь, аномалия в данных из самого лучшего измерения КMФ предлагает твердое (но не абсолютно убедительное) доказательство того, что вселенная в конце концов закрыта, согласно авторам: "Различие между закрытой и открытой вселенной немного похоже на различие между растянутым плоским листом и надутым воздушным шаром, сказал Мельхиорри в прямом эфире Science. В любом случае все расширяется. Когда лист расширяется, каждая точка отходит от любой другой точки на прямой линии. Когда воздушный шар надувается, каждая точка на его поверхности удаляется от любой другой точки, но кривизна воздушного шара делает геометрию этого движения более сложной."
«Это означает, например, что если у вас есть два фотона и они путешествуют параллельно в закрытой вселенной, они [в конечном итоге] встретятся», - сказал Мельхиорри.
По словам Мельхиорри, общепринятая модель инфляции во вселенной предполагает, что вселенная должна быть плоской. Переверните расширение пространства до самого начала, до первых 0,0000000000000000000000001 секунд после Большого взрыва, в соответствии с этой моделью, и вы увидите невероятное экспоненциальное расширение, когда пространство выросло из той бесконечно малой точки, в которой оно начал. И физика этого сверхбыстрого расширения указывает на плоскую вселенную. Это первая причина, по которой большинство экспертов считают, что Вселенная плоская, сказал он. Если вселенная не плоская, вы должны «отрегулировать» физику этого изначального механизма, чтобы привести все это в соответствие друг с другом, и повторить в процессе множество других вычислений, сказал Мельхиорри.
Данные, на которые опирается команда, получены из выпуска 2018 года из эксперимента Планка - эксперимента Европейского космического агентства, чтобы отобразить КMФ более подробно, чем когда-либо прежде.
Мельхиорри отметил, что интерпретация его команды не является окончательной. Согласно расчетам группы, данные Планка указывают на замкнутую вселенную со стандартным отклонением 3,5 сигма (статистическое измерение, которое означает примерно 99,8% уверенности в том, что результат не обусловлен случайной случайностью). Это намного меньше, чем обычно ищут физики с 5 сигмами, прежде чем называть идею подтвержденной.
Мельхиорри также согласился с тем, что модель закрытой вселенной создаст ряд проблем для физики.
«Я не хочу сказать, что верю в закрытую вселенную», - сказал он. «Я немного более нейтрален. Я бы сказал, давайте подождем с данными и что скажут новые данные. Я верю в то, что сейчас есть несоответствие, что мы должны быть осторожными и пытаться найти причину этого несоответствия ».