КАКОВА БЕСКОНЕЧНОСТЬ ВСЕЛЕННОЙ?
Вопрос о бесконечности Вселенной остаётся одним из самых интригующих в астрономии и космологии. Исследуя пределы нашего понимания, учёные задаются вопросом: действительно ли Вселенная бесконечна или всё-таки замкнута? Давайте разберёмся в этой загадке.
ПРЕДЕЛЫ НАШЕГО ПОНИМАНИЯ
Поверхность Земли конечна, и мы можем её измерить. Если бы Земля расширялась, её объём бы увеличивался со временем. Мы можем сделать аналогичный вывод и о Вселенной, предполагая, что за пределами наблюдаемого горизонта находится больше звёзд, галактик и других объектов. Но какова же истинная величина Вселенной?
На данный момент мы можем только предполагать. Наблюдаемая Вселенная действительно имеет пределы, которые определяют информацию, доступную для нас. Эта информация ограничена, и в бесконечно далёком будущем мы вряд ли сможем узнать что-то большее.
ФИНИТНОСТЬ И БЕСКОНЕЧНОСТЬ
Существует вероятность того, что Вселенная бесконечна — она просто продолжается бесконечно. Но также она может быть конечной. Это может показаться противоречием: как конечная Вселенная может не иметь границ? На примере Земли мы можем увидеть, что её поверхность, будучи конечной, не имеет настоящих краёв.
Да, Земля имеет «край» в трёхмерном пространстве — это космос, однако её двумерная поверхность может быть одновременно и конечной, и безграничной благодаря своей кривизне.
ГЕОМЕТРИЯ ВСЕЛЕННОЙ
Мы знаем, что поверхность Земли имеет кривизну, и можем это измерить, не покидая земли. В математике мы можем использовать различные инструменты для понимания геометрии. Например, в идеально плоском пространстве сумма углов треугольника составляет 180 градусов. На изогнутой поверхности это правило изменяется.
Мы также наблюдаем параллельные линии. На плоском пространстве они никогда не пересекутся, в то время как на кривых поверхностях могут. Если мы начнём двигаться на север от экватора, следуя прямым линиям, то в какой-то момент пересечёмся на северном полюсе не поворачивая, а благодаря кривизне Земли.
Мы применяем аналогичные методы в космосе. Изучая свет из ранней Вселенной, когда космос охлаждался и выбрасывал излучение, называемое реликтовым излучением космического микроволнового фона, мы можем находить температурные вариации в этом излучении. Сравнивая ожидаемые размеры этих вариаций с реальными, мы можем делать выводы о кривизне Вселенной.
ПЛОСКАЯ И КРИВАЯ ВСЕЛЕННАЯ
На основе наблюдений мы можем сказать, что Вселенная, скорее всего, плоска. Но это утверждение не окончательное. Если бы мы попытались измерить кривизну Земли из нашего района, то не достигли бы успеха. Мы ограничены условиями нашего наблюдаемого пространства, где всё кажется относительно плоским.
Существует также возможность, что Вселенная может закручиваться сама на себя, как это происходит на Земле. Но для этого необходимо выйти за пределы горизонта, что в условиях расширяющейся Вселенной невозможно.
ТОПОLOGYCHEСКИЕ ИЗГИБЫ
Inghenously, Вселенная может быть плоской и в то же время изогнутой. Например, если вы возьмёте плоский лист бумаги, нарисуете треугольники и параллельные линии, а затем изогнёте его в цилиндр, то фигуры останутся таковыми. Это прямо касается различия между геометрией и топологией. Настоящая геометрия Вселенной может выглядеть плоской, но одна или несколько её измерений могут замыкаться.
Несмотря на проведённые поиски, до сих пор не выявлено замкнутых топологий, и, как показывает практика, Вселенная, похоже, остаётся плоской и простой.
На этом этапе стоит задуматься о множестве вселенных, где наша Вселенная, даже за пределами наблюдаемого, представляет собой только один «пузырь» среди потенциального бесконечного
