V tistih časih, ko so ljudje mislili, da je zemlja ravna, je bilo herezija domnevati, da vas bo dolgo potovanje po ravni črti sčasoma pripeljalo nazaj do izhodišča. Res pa je: hodi, leti, preplavaj 40.000 kilometrov v eno smer in vrnil se boš tam, kjer si začel. In potem se vprašate: ali je mogoče v triku narediti isti trik? Če vzamete raketo, ki lahko leti dovolj hitro in dovolj dolgo, ne da bi trčila v oddaljene zvezde ali galaksije, se lahko na koncu vrnete na izhodišče?
Na prvi pogled se to morda zdi noro, v resnici pa ni. Morda mislite, da je vesolje neskončno in gre večno v vse smeri, vendar imamo dokaze, da sta oblika in velikost vesolja dokaj omejeni. Prvič, od Velikega poka je minilo le 13,8 milijarde let in lahko opazujemo obseg prostora, ki ga je svetloba obiskala v 13,8 milijarde letih, in poudarimo vsako obiskano točko. Drugič, na stotine milijard galaksij je bilo v preteklosti mlajših in bolj kot v preteklost pogledamo, bolj to postaja bolj izrazito. Ali je morda ena (ali več) od teh galaksij mladostna različica Rimske ceste, v kateri smo odraščali? Končno, tako kot ima Zemlja dve dimenziji, v katerih se lahko premikamo po njej (od severa proti jugu in od zahoda proti vzhodu, ne pa od zgoraj navzdol),ali je Vesolje lahko večdimenzionalna struktura (hipersfera ali hipertor), v kateri so številne dimenzije zaprte in omejene, se zvijejo vase?
Če je tako, če bi dovolj dolgo hodili po ravni črti, bi se sčasoma vrnili tja, kjer ste začeli. In če ste bili nesmrtni, boste nekega dne morda videli zadnji del glave samo tako, da boste kar nekaj časa iskali, saj bodo vaše oči sčasoma videle svetlobo, ki se odbija od vašega lastnega zatilja. No, če vesolje resnično je, kako to zagotovo vemo?
Da bi to naredili, moramo vesolje pogledati v največjem obsegu in najti kraje, kjer ima enake lastnosti v vseh smereh. Končno in vrtinčno vesolje bi pomenilo, da se iste strukture pojavljajo znova in znova. Medtem ko bo večino vesolja težko opredeliti kot vrtinčenja, saj omejena svetlobna hitrost pomeni, da bomo na različnih stopnjah njihove evolucije videli enake predmete (na primer mlajša Mlečna pot), bodo pa vedno obstajali predmeti, ki bodo v isti fazi evolucije v različnih krajih. Obsežna struktura vesolja ne kaže takih struktur, vendar imamo še boljše mesto za iskanje: kozmično mikrovalovno ozadje.
Nihanja požara Big Bang imajo zelo specifične ponavljajoče se vzorce, vendar kažejo tudi naključno porazdelitev teh vzorcev. Za iskanje ponavljajočih se nenaključnih signalov v korelacijah nihanj na različnih delih neba je bilo razvitih veliko algoritmov. Če bi bilo vesolje končno in zvito - če bi se njegovi deli ponovili drugje -, bi se to odražalo v kozmičnem mikrovalovnem ozadju.
Promocijski video:
Toda odsotnost opaženih ponavljajočih se struktur ne pomeni, da vesolje nima tovrstne topologije. To pomeni, da če se Vesolje ponovi in predstavlja zaprto hiperpovršino, in smo teoretično lahko na isti točki in se dolgo premikamo v ravni črti, vendar bo to opazno na lestvicah, ki so večje od dela, ki ga opazujemo. In glede na to, da nas omejuje razdalja, ki jo je svetloba prevozila v 13,8 milijarde let, je tak scenarij povsem možen.
Ampak obstaja ena stvar.
Ne glede na to, kako tehnično napredni smo, nekega dne v prihodnosti, dokler bomo omejeni s svetlobno hitrostjo, ne bomo nikoli vedeli, ali se vesolje dejansko vede tako. Zahvaljujoč temni energiji in pospešeni širitvi vesolja je fizično nemogoče doseči rob niti trenutnega opazovanega vesolja; lahko gremo največ tretjino te poti. Če se vesolje ne ponovi na lestvicah, ki so manjše od 15 milijard svetlobnih let sodobnega premera, se nikoli ne bomo vrnili na točko, kjer smo začeli v ravni črti.
Toda to ne pomeni, da vesolja ni mogoče zapreti, omejiti in zasukati v hipersfero. To pomeni, da nam širjenje vesolja - pospešena širitev - prepoveduje, da bi v vesolju "obkrožali svet". Zaradi kombinacije dejavnikov, kot so:
- končna starost vesolja;
- končna svetlobna hitrost;
- širitev vesolja;
- in prisotnost temne energije, morda nikoli ne bomo vedeli, ali je naše Vesolje neskončno ali ne in kakšna je njegova resnična topologija.
Vse, kar lahko vidimo, je del, ki nam je na voljo in nam omogoča, da določimo omejitve možne topologije vesolja. Kolikor lahko ugotovimo, je ploska, neponavljajoča se in morda, vendar ne nujno neskončna. Morda bodo s časom, ko se nam bo vesolje vedno bolj odprto, naše meritve ukrivljenosti postajale vedno bolj natančne in nam bodo razkrivale novo resnico. Kljub temu, da smo močno zmožni opazovati, morda obstajajo nove, še neznane priložnosti zunaj kozmičnega obzorja.
ILYA KHEL
