Согласно точным новым измерениям распределения темной материи и темной энергии, ученые делают вывод, что вся наша вселенная абсолютно плоская.
Совершенствуя способы измерения темной энергии – силы, которая, как считается, движет расширением нашей вселенной, команда ученых из Портсмутского университета обнаружила, что вселенная может быть пространственно плоской, а не иметь форму пузыря.
Ранее ученые изучали темную энергию, отслеживая отдаленные сверхновые. Однако сейчас, вместо традиционного подхода ученые Портсмута изучили более миллиона галактик и квазаров. Далее, на основе их направлений движения и расположения был сделан итоговый вывод о глобальной форме пространства. Исследование было опубликовано в журнале Physical Review Letters.
В исследовании используется новый метод, основанный на комбинировании космических пустот – больших расширяющихся областей пространства, содержащих очень мало галактик и слабый отпечаток звуковых волн очень ранней Вселенной, известный как барионные акустические колебания, которые можно увидеть в распределении галактик. Это обеспечивает точную линейку для измерения прямых эффектов темной энергии, лежащей в основе расширения Вселенной.
Результаты подтверждают модель космологической постоянной темной энергии и пространственно плоской Вселенной с беспрецедентной точностью и решительно опровергают недавние предположения о положительной пространственной кривизне, выведенной из измерений космического микроволнового фона спутником Планка.
Обычно в спорах о форме Земли сторонники круглой модели приводят невероятно убедительный аргумент про “училка в школе там сказала”, но, видимо, астрономы и Портсмутского университета уроков этой училки не посещали.
Как может быть вселенная плоской, если окружающий мир как бы трехмерный – без радикального повреждения мозга вообразить очень сложно, тем не менее и в общих чертах все можно понять на примере упрощенных аналогий.
Трехмерная геометрия, внутри которой мы как бы живем – штука абсолютно иллюзорная и основана исключительно свойствах мебели, которую можно расставить в комнате в том или ином порядке. Так, если диван круглый, то его никак нельзя поставить угол, в который отлично помещается квадратный шкаф.
Именно базируясь на этом опыте товарищ Эвклид и придумал свою геометрию, которую втолковывают несчастным детям училки. А между тем в более мелком мире геометрия определенно другая. Например электроны летают по орбитам, напоминающим объемные восьмерки. В привычном трехмерном мире так ничего не летает – объект может двигаться только по кругу и поведение электронов, протонов и более мелких частиц для нас, как существ более крупного мира непостижимо и удивительно.
Еще более интересные фокусы выкидывает глобальная топология, в которой две идеально параллельные прямые, который училка нарисует на доске где-то в далекой-далекой галактике скорее всего пересекаются и сумма углов треугольника (ОЧЕНЬ большого треугольника) составляет не 180 градусов, а непонятно сколько.
В общем, вся эта тема настолько интересная, что специальный научно-популярный ресурс quantamagazine.org взялся даже её проиллюстрировать на примере поверхности тора, который сам как бы объемный, но его поверхность плоская:
Как можно видеть из этого рисунка, если обитатель двухмерного мира, живущий на поверхности тора, посмотрит в любом направлении – ему будет казаться, что линия его зрения представляет собой прямую, но на самом деле это будет окружность.
Поскольку воображаемый “двумерный” свет движется по прямой, то есть по линии взгляда, все это приводит к странным эффектам. Так, если наблюдатель будет сидеть в комнате и смотреть по сторонам – он везде будет видеть точно такие же комнаты и сидящего там самого себя:
Теперь, если все эти правила применить к “трехмерному” миру, то наблюдатель, сидящий комнате, узрит нечто в этом роде:
То есть куда бы это несчастный не посмотрел – он везде будет видеть свою комнату в разные моменты времени. И именно это мы видим, когда смотрим на небо. Там летают как бы триллионы каких-то далеких звезд и галактик, а между тем это может быть просто одна галактика, которую мы видим в разные периоды её эволюции и под разными углами.
Или может там даже не галактика, а вообще одна звезда, например Солнце, свет от которого бегает кругами. И как-то доказать, что это не так находясь на Земле нельзя – сколько был господин Эратосфен не втыкал свои волшебные палочки – в грунт или в какое-нибудь другое место.
Сейчас, очевидно, нужно считать научно доказанным, что глобальная вселенная плоская, как стол. Но стоит ли она на трех слонах или скручена в какую-то сложную форму – пока неизвестно и ученым требуются новые эксперименты.