Visi iki šiol atlikti stebėjimai rodo, kad visata yra plokščia. Geometrijoje „plokštumas“ reiškia lygiagrečių linijų elgseną, kai jos driekiasi į begalybę. Tačiau naujas tyrimas teigia, kad Visata iš tiesų gali būti milžiniška spurga - apvali, arba neaiškiai „susisukusi“.
Pažvelkime į Žemę. Ilgumos linijos prasideda visiškai lygiagrečiai viena kitai ties ekvatoriumi, bet galiausiai susilieja ties ašigaliais. Tai, kad lygiagrečios linijos iš pradžių susikerta, rodo, jog Žemė nėra plokščia, rašo „Live Science“.
Ta pati logika galioja ir trimatėje Visatoje. Pavyzdžiui, kosminis mikrobangų fonas (CMB) – šviesa, išsiskyrusi, kai kosmosui buvo tik 380 tūkst. metų – dabar yra už daugiau kaip 42 mlrd. šviesmečių ir pasižymi mažyčiais temperatūros svyravimais visame danguje.
Astronomai apskaičiavo prognozuojamą šių svyravimų dydį, palyginti su stebėjimais. Jei jų išmatuotas dydis skiriasi nuo prognozių, vadinasi, tie šviesos spinduliai, kurie iš pradžių buvo lygiagretūs, erdvėlaikyje pakeitė kryptį, o tai rodo, kad visatos geometrija yra išlenkta.
Tačiau tie patys matavimai atskleidė, kad, neatsižvelgiant į mažus galaktikų ir juodųjų skylių nuokrypius, bendra visatos geometrija yra plokščia.
Kaip tai paaiškinti? Na, yra ne viena plokščios visatos rūšis. Pavyzdžiui, popieriaus lape nubrėžkite lygiagrečias linijas. Tada apvyniokite vieną popieriaus galą, kad susijungtų su kitu ir sudarytų cilindrą. Linijos išlieka lygiagrečios, kai jos apsuka cilindrą. Matematikos kalba bet kuris cilindras geometriškai yra plokščias, tačiau sakoma, kad jis turi kitokią topologiją.
Norėdami gauti dar vieną keistai plokščios formos pavyzdį, apvyniokite ploną popieriaus juostelę apskritimu, bet vieną jos galą pasukite 180 laipsnių kampu. Galutinis rezultatas – Mobijaus juosta, kuri vis tiek yra geometriškai plokščia, nes lygiagrečios linijos išlieka lygiagrečios, net kai jos apverčiamos viena per kitą.
Matematikai atrado 18 galimų geometriškai plokščių 3D topologijų. Kiekvienoje iš jų bent vienas matmuo apsivynioja pats apie save, o kartais jie apsiverčia kaip Mobijaus juosta. Tokioje susisukančioje Visatoje, jei pažvelgtume iš toli, pamatytume (galbūt apverstą aukštyn kojomis) savo pačių kopiją iš daug jaunesnio amžiaus. Pavyzdžiui, jei Visatos skersmuo būtų 1 mlrd. šviesmečių, astronomai matytų tokią Paukščių tako galaktikos versiją, kokia ji buvo prieš 1 mlrd. metų, o už jos – kitą kopiją, buvusią prieš 2 mlrd. metų, ir t. t.
Astronomai visatos topologiją matuoja įvairiais būdais – nuo galaktikų modelių kopijų paieškos iki apskritimų atitikimo CMB. Visi įrodymai rodo, kad visata yra ir geometriškai plokščia, ir turi paprastą neapibrėžtą topologiją.
Tačiau vasario 23 d. paskelbtame straipsnyje teigiama, kad ankstesni matavimai buvo riboti. Visų pirma, atliekant stebėjimus buvo daroma prielaida, kad Visata apsivynioja aplink save tik vienu matmeniu ir neturi sudėtingesnės topologijos. Be to, CMB stebėjimai atskleidė keletą keistų, nepaaiškinamų anomalijų, pavyzdžiui, dideli modeliai atsiranda ten, kur jų neturėtų būti.
Iš tikrųjų sudėtingos topologijos Visata galėtų paaiškinti bent kai kurias anomalijas. Nors tai nėra geležinis sudėtingos topologijos įrodymas, mokslininkai pasiūlė idėjų sudėtingesnėms tiesioginėms paieškoms, pavyzdžiui, tolesniems CMB tyrimams.
