Какой формы вселенная? Какую форму имеет вселенная? Вопросы эти будоражат умы любого интересующегося астрономией человека. Парадоксальный ответ звучит просто: мы не знаем.
Наблюдаемая вселенной
Видимая форма вселенной имеет вид сферы. Причина: скорость света относится к универсальным физическим константам, она одинаковая в любом уголке вселенной.
Следовательно, люди способны смотреть в любую сторону от планеты Земля. Радиус видимой вселенной составляет 46 миллиардов световых лет. Необычайно много. Но мы понятия не имеем, что творится за пределами наблюдаемой вселенной.
Вопрос о форме вселенной напоминает вопрос о братьях по разуму. Когда-то Артур Кларк сказал:
Есть всего две вероятности. Либо одни во вселенной, либо нет. И обе вероятности одинаково пугают.
То же самое можно сказать о мире в целом. Вселенная имеет форму:
- Сферы в той или иной форме;
- Бесконечного пространства, полностью без преград.
Обе возможности одинаково пугают.
Теория большого взрыва
По теории взрыва наша Вселенная постоянно расширяется. Свет от небесных объектов идет до нас несколько световых лет. Иногда это время может доходить до тысяч и миллиардов лет. Но мы можем просмотреть нашу Вселенную только на 13,7 миллиардов лет — это максимум, пока доступный нам. То есть мы можем увидеть свет небесного объекта, дошедший до нас, спустя 13,7 миллиардов лет. Однако, за это время в космосе могло все давно поменяться.
Реликтовое излучение
Барьером для наблюдения выступает реликтовое излучение. Оно образовалось спустя 380 тысяч лет после Большого Взрыва. В то время Вселенная уже расширилась после Взрыва и немного остыла, что позволило появиться атомам. За реликтовым излучением пока нашим астрономом не видно — там границы Вселенной или Вселенная продолжается дальше.
Волны космоса и подтверждение конечности Вселенной
Реликтовое излучение мешает нашим ученым посмотреть в самые дальние уголки космоса, но в то же время это излучение дает возможность считать информацию микроволнового фона. Ученые делают предположение — если Вселенная не ограничена, то в ней можно найти волны всех длин. Однако, в реальности волновой спектр космоса ограничен.
Аппарат по изучению реликтового излучения ни разу не обнаружил достаточно длинных волн. Вселенная — будто музыкальный инструмент, в котором длина волн не может превосходить его длину. Вселенная не вибрирует на длинных волнах, а это является подтверждением ее конечности. Остается теперь определить ее границы и форму.
Как проверить
Узнать, какую форму имеет наша вселенная на первый взгляд просто. Достаточно послать космического путешественника лететь строго по прямой линии, никуда не отклоняясь. Если путешественник вернется в исходную точку, значит вселенная наша конечно. Невозможно упереться в край, как нельзя наткнуться на край планеты, но все же оба пространства конечны.
Форма пространства вселенной таким образом могла бы быть определена, вот только цена слишком высока. Во-первых, у нас нет подходящих технологий, во-вторых, путешествие бы заняло невообразимо много лет. Даже если бы космонавт вернулся в исходную точку, путник бы не застал ни планету, ни остатков, ни упоминаний о человечестве, которое к тому времени возможно сошло бы исторической сцены. Еще менее завидна судьба космонавта в бесконечной вселенной. Пришлось бы вечно лететь вперед, в тщетной надежде однажды вернуться домой, и лишь удаляясь от родного мира.
Невозможное возможно
Как бы могла выглядеть конечная вселенная? Внимательный человек мог бы представить себе родную планету. Замкнутый шар, который можно обойти с севера на юг и с запада на восток.
Интересно: замкнутость планеты можно проверить методами геометрии. Известно: сумма углов треугольника равняется 180 градусам на плоскости. На нашей планете не всегда так.
Представим человека на северном полюсе, который отправился на юг, и дошел до экватора, никуда не сворачивая. На экваторе путешественнику понравилось, повернул на запад под углом 90 градусов и прогулялся. Потом гулять надоело, человек вновь отправился на северный полюс, повернув под углом 90 градусов. Очевидно, перед нами треугольник. Вот только сумма углов будет больше 180 градусов, что доказывает выгнутость нашего мира, его трехмерность.
Если подобный эксперимент поставить в космосе, можно определить и форму вселенной.
Звуковой анализ и форма тора
Можно на основе анализа формы барабана, например, или другого музыкального инструмента, применить к Вселенной спектральный звуковой анализ и сделать выводы о ее форме.
Однако, пока такие исследования не проводятся. Да и на поиски ответа уйдут годы. Поэтому сейчас ученые думают — что предположительно Вселенная имеет форму тора, пока обратное не доказано исследованиями. Но это — всего лишь гипотеза. Которая не очень согласуется с теорией Большого Взрыва.
Гипотеза Жан Пьера Люминэ
Ученый-исследователь Жан Пьер Люминэ (получил первое научно-обоснованное изображение черной дыры в 1979 году) считает, что Вселенная имеет форму футбольного мяча. Пятнадцать пятиугольных округлых поверхностей, которые симметрично расположены. Это согласуется с исследованием волн во Вселенной — такая же картина волн, как внутри правильной геометрической фигуры с пятнадцатью пятиугольными гранями.
Ученый также считает, что Вселенная обладает эффектом зеркальности — если бы существовал мощный телескоп — можно было бы увидеть один и тот же объект в противоположных сторонах Вселенной, только на разных стадиях жизни.
Бесконечность Вселенной и идея инфляции Вселенной
Ученых очень интересуют первые моменты жизни Вселенной — инфляция Вселенной, за которые она расширилась в сотни триллионов раз. Расширение Вселенной продолжается и до сих пор, поэтому теория бесконечности космоса вполне логична.
Инфляция Вселенной — это гипотетическая модель Вселенной в самом начале ее жизни и в момент Большого Взрыва. Согласно этой модели, расширение Вселенной должно когда-нибудь прекратиться. Что дает возможность считать Вселенную не бесконечной. И максимальные размеры не такие уж и большие — не больше 20% видимого нами пространства. Пока фактических подтверждений этому нет.
Темный поток и вероятность существования другой Вселенной
Расширение Вселенной подтверждается особенностями движениям Галактик. Однако ученые под руководством астрофизика Александра Кашлинского, наблюдая за рентгенологическим излучением, обнаружили дружное движение 800 галактик в определенном направлении со скоростью 1000 км/с. Это значит, что их притягивает что-то очень большое, как магнит — возможно другая Вселенная? Это движение галактик называется темным потоком. Сейчас этот поток включает в себя уже 1400 галактик.
По теории Большого Взрыва масса во Вселенной расположена более менее равномерно — поэтому невозможно наличие большой концентрации массы, притягивающей к себе сразу такое большое количество галактик. Поэтому и возникло предположение о существовании другой Вселенной, и, может, не одной.
Возможно, когда-нибудь естествоиспытатель совершит первое в истории кругосветное путешествие вокруг вселенной. Возможно, что ученые докажут бесконечность вселенной или наличие соседних Вселенных.
В 2021 году обе возможности вероятны, а проверить их пока не позволяют мощности технических приборов в обсерваториях.