Qual è la forma dell’universo? Gli esperti dicono che può essere una ciambella 3D!

Se inizi un viaggio da qualsiasi parte della Terra e procedi in linea retta per una distanza abbastanza lunga, alla fine finirai dove sei partito. Avresti fatto un giro completo intorno alla superficie del nostro pianeta dopo aver percorso circa 40.000 chilometri (25.000 miglia) – attraversando montagne, oceani, deserti, ecc. La destinazione finale sarà univoca: sarà la stessa della posizione di partenza.

Potrebbe funzionare allo stesso modo nello spazio? Torneresti al punto di partenza se salissi a bordo di un’astronave e partissi in una direzione e viaggiassi fin dove volevi? È una domanda interessante da indagare. Sebbene tutte le prove indichino “probabilmente no”, ci sono due modi in cui la risposta può essere sì.

Tali movimenti sarebbero possibili se il nostro universo fosse una torta circolare finita e i fisici potessero stimarne le dimensioni.

Secondo un gruppo di astrofisici, il nostro universo potrebbe essere doppiamente interconnesso, il che significa che lo spazio è chiuso a se stesso in tutte e tre le dimensioni, come una torta tridimensionale. Un tale universo sarebbe finito e le loro scoperte suggeriscono che il nostro intero universo è solo tre o quattro volte più grande del confine dell’universo osservabile, che dista circa 45 miliardi di anni luce.

“Possiamo dire: ora conosciamo le dimensioni dell’universo”, ha affermato l’astrofisico Thomas Bouchert dell’Università di Lione, il Centro di ricerca astrofisica in Francia. Scienze dal vivo in una lettera.

La teoria della relatività generale di Einstein

I fisici spiegano l’universo usando la teoria della relatività generale di Albert Einstein. Allerta scientifica Ha detto che la teoria di Einstein collega i contenuti dello spaziotempo alla sua curvatura e curvatura, che poi insegna a quei contenuti come interagire. La forza di gravità si fa sentire in questo modo. Questo linguaggio collega i contenuti dell’intero universo – materia oscura, energia oscura, materia ordinaria, radiazioni e ogni altra cosa – alla sua struttura geometrica generale all’interno di una struttura cosmica.

Per decenni, gli astronomi hanno discusso se il nostro universo è “piatto” (cioè, le linee parallele immaginate rimarranno parallele per sempre), “chiuso” (le linee parallele alla fine si intersecheranno) o “aperto” (cioè le linee parallele alla fine si sovrapporranno). (Queste linee divergeranno).

La geometria dell’universo determina il suo destino. Il mondo chiuso finirà per crollare su se stesso, mentre l’universo piatto e aperto continuerà a crescere indefinitamente.

Ma la forma non è solo geometria. La topologia indica come le forme possono variare aderendo alle stesse leggi geometriche e altre Scienze dal vivo Il rapporto ha spiegato.

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Le nostre misurazioni del contenuto e della forma dell’universo ci parlano della sua geometria – è piatta – ma non della sua struttura. Non dicono se il nostro universo è doppiamente interconnesso, il che indica che una o più dimensioni del nostro universo sono correlate tra loro.

connessione leggera

Un gruppo di astrofisici ha studiato il fondo cosmico a microonde dall’Università di Ulm in Germania e dall’Università di Lione in Francia (CMB). Il nostro universo era un milione di volte più piccolo quando è stato lanciato il CMB di quanto lo sia ora a causa della teoria del Big Bang, Space.com Egli ha detto. Quindi, se sono interconnessi, è probabile che si avvolgano entro i limiti dell’universo osservato in quel momento. Oggi, a causa dell’espansione dell’universo, è probabile che la curvatura si verifichi in una dimensione oltre i limiti osservabili, rendendone più difficile l’osservazione. Il CMB offre la migliore opportunità per vedere le impronte di un universo multi-comunicativo.

I ricercatori si sono concentrati sulle perturbazioni della temperatura – la fisica fittizia di urti e oscillazioni – nella radiazione cosmica di fondo. I disturbi causati da una o più dimensioni nel nostro universo autoconnesso non possono essere maggiori della distanza tra gli anelli. Saranno semplicemente troppo grandi.

In un’e-mail a Live Science, Buchert ha aggiunto disturbi nella temperatura della radiazione CMB che esistono in tutti i casi nello spazio infinito. Tuttavia, se lo spazio è finito, ci saranno più lunghezze d’onda mancanti del volume dello spazio”.

In altre parole, i disturbi avranno una dimensione massima, che potrebbe rivelare la struttura dell’universo.

Il team ha scoperto che le misurazioni della radiazione cosmica di fondo (CMB) corrispondevano meglio a un universo multiconnesso da tre a quattro volte più grande della nostra bolla osservata. Mentre questa scoperta significa in teoria che puoi viaggiare in un modo e finire dove hai iniziato, in pratica questo non è possibile. Viviamo in un universo in espansione e l’universo si sta espandendo a un ritmo più veloce della velocità della luce su larga scala. Quindi non sarai mai in grado di recuperare e completare il ciclo.

I risultati, secondo Bouchert, sono ancora preliminari. Gli effetti strumentali potrebbero spiegare l’assenza di oscillazioni su larga scala.

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