Azokban a napokban, amikor az emberek azt hitték, hogy a föld lapos, eretnekség volt azt feltételezni, hogy egy hosszú, egyenes vonalú utazás végül visszavezet a kiindulópontjához. De igaz: gyalogoljon, repüljön, ússzon 40 000 kilométert egy irányba, és visszatér, ahol elindult. És aztán elgondolkodik: lehetséges-e ugyanazt a trükköt végrehajtani az űrben? Ha olyan rakétát választ, amely elég gyorsan és elég hosszú ideig képes repülni anélkül, hogy távoli csillagokkal vagy galaxisokkal ütközne, visszatérhet-e a kiindulási pontjára?
Első pillantásra ez őrültségnek tűnhet, de a valóságban nem az. Azt gondolhatja, hogy az univerzum végtelen és örökké tart minden irányban, de bizonyítékaink vannak arra, hogy az univerzum alakja és mérete meglehetősen véges. Először is csak 13,8 milliárd év telt el az ősrobbanás óta, és megfigyelhetjük annak a térnek a mennyiségét, amelyet a fény 13,8 milliárd év alatt meglátogatott, kiemelve az egyes meglátogatott pontokat. Másodszor, több száz milliárd galaxis létezik, amelyek fiatalabbak voltak a múltban, és minél tovább nézünk a múltba, annál hangsúlyosabbá válik ez. Lehetséges, hogy e galaxisok egyike (vagy több) a Tejútrendszer fiatalos változata, amelyben felnőttünk? Végül, ahogy a Földnek két dimenziója van, amelyekben mozoghatunk rajta (északról délre és nyugatról keletre, de nem fentről lefelé),lehet-e az Univerzum többdimenziós szerkezet (hiperszféra vagy hipertorna), amelyben sok dimenzió zárt és korlátozott, önmagába csavarodik?
Ha igen, ha elég hosszú egyenes vonalban haladna, akkor végül visszatérne oda, ahol elkezdte. És ha halhatatlan voltál, egyszer csak megnézheted a saját fejed hátsó részét, ha elég sok időt keresel, mivel a szemed végül meglátja a saját fejed hátsó részéből visszaverődő fényt. Nos, ha az univerzum valóban az, honnan tudhatunk erről biztosan?
Ehhez meg kell vizsgálnunk a világegyetemet a legnagyobb léptékben, és meg kell találnunk azokat a helyeket, ahol minden irányban ugyanazok a tulajdonságok vannak. A véges és kavargó univerzum azt jelentené, hogy ugyanazok a struktúrák újra és újra megjelennek. Noha az univerzum nagy részét nehéz lesz örvényként meghatározni, mivel a korlátozott fénysebesség azt jelenti, hogy ugyanazokat a tárgyakat fogjuk látni az evolúciójuk különböző szakaszaiban (például a fiatalabb Tejútrendszert), mindig lesznek olyan tárgyak, amelyek az evolúció különböző szakaszaiban lesznek helyeken. Az Univerzum nagyszabású szerkezete nem mutat ilyen struktúrákat, de még jobb helyünk van a megjelenésre: a kozmikus mikrohullámú háttér.
Az ősrobbanás utánvilágításának ingadozásai nagyon specifikus ismétlődő mintákkal rendelkeznek, de véletlenszerű eloszlást is mutatnak. Számos algoritmust fejlesztettek ki az ismétlődő, nem véletlenszerű jelek keresésére az ég különböző részein tapasztalható ingadozások korrelációiban. Ha az univerzum véges és csavarodott lenne - ha annak egyes részei máshol megismétlődnének - a kozmikus mikrohullámú háttér tükröződne.
Promóciós videó:
De a megfigyelt ismétlődő struktúrák hiánya nem jelenti azt, hogy az univerzumban nem lenne ilyen típusú topológia. Ez azt jelenti, hogy ha az Univerzum valóban megismétli önmagát, ami egy zárt hiperfelületet képvisel, és elméletileg ugyanabban a pontban lehetünk, elég hosszú egyenes vonalban haladva, de ez észrevehető lesz olyan mérlegeken, amelyek nagyobbak, mint amit megfigyelünk. És tekintettel arra, hogy korlátoz minket a fény 13,8 milliárd év alatt megtett távolsága, egy ilyen forgatókönyv nagyon is lehetséges.
De van egy dolog.
Nem számít, milyen technikailag fejlettek vagyunk, egy nap a jövőben, amíg korlátoz minket a fény sebessége, soha nem tudjuk meg, hogy a világegyetem valóban így viselkedik-e. A sötét energiának és az univerzum felgyorsult tágulásának köszönhetően fizikailag lehetetlen elérni még a jelenlegi megfigyelhető univerzum szélét is; legfeljebb ennek a harmadát fedhetjük le. Ha az univerzum nem ismétlődik meg olyan méretekben, amelyek kevesebb, mint 15 milliárd fényév modern átmérőjűek, soha nem térünk vissza arra a pontra, ahol egyenes vonalban indultunk.
De ez nem azt jelenti, hogy az Univerzum nem zárható be, véges és nem fordulhat hiperszférává. Ez azt jelenti, hogy az Univerzum tágulása - felgyorsult tágulás - megtiltja, hogy "körüljárjuk a földgömböt" az Univerzumban. Több tényező kombinációja miatt, például:
- az Univerzum végső kora;
- a fény végsebessége;
- az Univerzum terjeszkedése;
- és a sötét energia jelenléte, soha nem tudhatjuk, hogy Univerzumunk végtelen-e vagy sem, és mi az igazi topológiája.
Mindössze az a rész áll rendelkezésünkre, amely lehetővé teszi számunkra, hogy korlátokat szabjunk az univerzum lehetséges topológiájára. Amennyire meg tudjuk mondani, lapos, nem ismétlődő, és valószínűleg, de nem feltétlenül végtelen. Talán az idő múlásával, amikor az Univerzum egyre jobban megnyílik előttünk, a görbületméréseink egyre pontosabbak lesznek, és új igazságot tárnak elénk. Annak ellenére, hogy megfigyelési képességünk erősen korlátozott, új, még ismeretlen lehetőségek lehetnek a kozmikus horizont számára.
KHEL ILYA