Je rozumnou otázkou přemýšlet, jaký je tvar vesmíru. Je to koule? Torus? Je otevřený nebo uzavřený nebo plochý? A co to vlastně všechno znamená?
Vesmír. Díky svým přirozeným fyzickým zákonům, známým přírodním konstantám a ohnivým koulím, které chrlí těžké kovy, známé jako supernovy, jsme malé malé bytosti držené pevně k rotující kuličkové skále v odlehlém rohu prostoru a času.
Nezdá se, že by bylo trochu hrubé nevím toho mnoho o samotném vesmíru? Například, pokud bychom se na to mohli podívat zvenčí, co bychom viděli? Obrovská temnota? Moře bublin? Sněhová koule? Krysa bludiště? Mramor v rukou větších rozměrů nebo nějaký jiný prog rockový obal alba?
Jak se ukazuje, odpověď je jednodušší a podivnější než všechny tyto možnosti. Jak vesmír vypadá, je otázka, kterou rádi uhodneme jako druh a vymyslí všechny druhy nesmyslů.
Hindské texty popisují vesmír jako kosmické vejce, Jainové věřili, že je to lidský tvar. Řečtí stoici viděli vesmír jako jediný ostrov plovoucí v jinak nekonečné prázdnotě, zatímco Aristoteles věřil, že je tvořen konečnou řadou soustředných koulí, nebo je to jednoduše „želvy celou cestu dolů“.
Díky matematickému génia Einsteina mohou kosmologové skutečně vyzkoušet platnost různých modelů, které popisují tvar vesmíru, želvy, bludiště a další.
Vědci zvažují tři hlavní příchutě: pozitivně zakřivené, negativně zakřivené a ploché. Víme, že existuje alespoň ve čtyřech rozměrech, takže jakýkoli z tvarů, které se chystáme popsat, hraničí s Lovecraftovskou geometrií šílenství, takže vystřelte své šílenství. Ya! Ya! Cthulhu ftagen.
Pozitivně zakřivený vesmír by vypadal poněkud jako čtyřrozměrná koule. Tento typ vesmíru by byl ve vesmíru konečný, ale bez rozpoznatelné hrany. Ve skutečnosti by se dvě vzdálené částice cestující ve dvou přímkách protínaly, než by skončily zpět tam, kde začaly.
Můžete to vyzkoušet doma. Popadněte balon a nakreslete přímku s ostří. Vaše linie nakonec splňuje svůj výchozí bod. Druhá linie začínající na opačné straně balónku bude dělat to samé a před první schůzkou překoná vaši první linii.
Tento typ vesmíru, snadno představitelný ve třech rozměrech - by vznikl pouze tehdy, kdyby vesmír obsahoval určité velké množství energie.
Aby byl Vesmír pozitivně zakřivený nebo uzavřený, nejprve by se musel přestat rozšiřovat - něco, co by se stalo, jen kdyby vesmír obsahoval dostatek energie, aby gravitaci poskytl náskok. Současná kosmologická pozorování naznačují, že vesmír by se měl navždy rozšiřovat. Takže prozatím vyhodíme snadno představitelný scénář.
Negativně zakřivený vesmír by vypadal jako čtyřrozměrné sedlo. Otevřené, bez hranic v prostoru nebo čase. To by obsahovalo příliš málo energie, aby se přestaly rozšiřovat.
Tady by se dvě částice pohybující se po přímých cestách nikdy nesetkaly. Ve skutečnosti by se neustále rozcházeli, dál a dál od sebe navzájem, jak nekonečný čas spirálovitě pokračuje.
Pokud se zjistí, že vesmír obsahuje kritické množství energie specifické pro Goldilocks, které se nebezpečně pohybuje mezi extrémy, jeho expanze se po nekonečném čase zastaví,
Tento typ vesmíru se nazývá plochý vesmír. Částice v rovném vesmíru pokračují na své veselé cestě rovnoběžnými přímými cestami, nikdy se nesetkávají, ale nikdy se neodchylují.
Koule, sedlo, ploché letadlo. To je docela snadné si představit. Existují i jiné možnosti - jako fotbalový míč, kobliha nebo trubka.
Fotbalový míč by vypadal podobně jako sférický vesmír, ale ten s velmi zvláštním podpisem - jakýsi sál zrcadel vtisknutý na pozadí kosmického mikrovlnného záření.
Kobliha je technicky plochý vesmír, ale ten, který je spojen na více místech. Někteří vědci věří, že velká teplá a chladná místa v CMB by mohla být ve skutečnosti důkazem pro tento druh chutné topologie.
Nakonec jsme se dostali k trubce. To je další způsob vizualizace negativně zakřiveného vesmíru: jako sedlo stočené do dlouhé trubice, s jedním velmi rozšířeným koncem a jedním velmi úzkým koncem. Někdo v úzkém konci by zjistil, že jejich vesmír je tak stísněný, že měl jen dva rozměry. Mezitím někdo jiný na vzplanulém konci mohl cestovat tak daleko, než se zjistili, že se nevysvětlitelně otočili a letěli opačným směrem.
Tak co to je? Je náš vesmír oranžový nebo houskový? Je to Pringles? Plátek sýra? Mosaz nebo dech? Vědci dosud nevyloučili ty šílené, negativně zakřivené návrhy, jako je sedlo nebo trubka.
Nenávistníci budou argumentovat, že nikdy nebudeme vědět, jaká je skutečná podoba našeho vesmíru. Tito lidé nejsou žádná legrace a jsou jen obstrukčními. Vážně, pomůžeme vám získat lepší přátele.
Na základě nejnovějších údajů společnosti Planck zveřejněných v únoru 2015 je náš vesmír s největší pravděpodobností… plochý. Nekonečně konečná, ani trochu zakřivená, s přesným, kritickým množstvím energie dodávané temnou hmotou a temnou energií.
Vím, že je to trochu matoucí, a meandry až k hranici zdřímnutí, ale doufám, že z toho všeho odstraníte.
Je úžasné, že nejenže můžeme dohadovat, jak vypadá náš neuvěřitelný vesmír, ale také že chytrí lidé neúnavně pracují, aby nám to pomohli přijít. Je to jedna z věcí, která mě nejšťastněji baví mluvit každý týden o vesmíru a astronomii. Nemůžu se dočkat, až uvidím, co bude dál.
Tak co si myslíte? Je plochý vesmír příliš nudný pro váš vkus? Jakou podobu byste chtěli, aby byl vesmír vzhledem k široké škále možností?
Díky za sledování! Nikdy nezmeškejte epizodu kliknutím na předplatné.
Naše komunita v Patreonu je důvodem, proč se tyto show konají. Rádi bychom poděkovali Fredu Manzellovi, Toddovi Sandersovi a ostatním členům, kteří nás podporují při vytváření skvělého prostoru a astronomického obsahu. Členové získají předem přístup k epizodám, bonusům, soutěžím a dalším shenaniganům s Jayem, mnou a zbytkem týmu.
Chcete se zapojit do akce? Klikněte zde.
Podcast (audio): Stáhnout (Trvání: 6:29 - 5,9 MB)
Přihlásit se k odběru: Apple Podcasts | Android | RSS
Podcast (video): Stáhnout (Trvání: 6:52 - 81,2 MB)
Přihlásit se k odběru: Apple Podcasts | Android | RSS
