Всем привет! Я хотел бы достаточно кратко рассказать об интересной гипотезе немецких и французских космологов-теоретиков, суть которой заключается в следующем: для объяснения анизотропии реликтового излучения, а именно самого распределения теплых и холодных пятен (которое не совсем точно согласуется с моделью пространственно плоской Вселенной) учеными была предложена и промоделирована такая же карта распределения, но уже для тороидальной топологии и она оказалась куда более похожей на ту, что на прислал спутник Plank (смотреть рисунок 1) в далеком 2011-м году.
Казалось бы, что на этом все, но как бы не так. Теперь давайте с вами разберем более детально со всеми деталями и начнем с микроволнового фона. Реликтовое излучение (так еще называют космический микроволновой фон) появилось в далекую эпоху первичного нуклеосинтеза и обречено было путешествовать в ионизированном “газе” до момента первичной рекомбинации (примерно 380000 лет с момента рождения Вселенной или z=11). Далее Вселенная стала электронейтральной и излучение “отправилось в свободное путешествие” во все направления примерно одинаково. Поясню, что эта тема достойна нескольких огромных книг (которые уже написаны), я же для понимания сути вопроса максимально упрощаю ее. А дальше все совсем просто: оно было предсказано в работе Георгия Гамова и команды в 1948-м году, открыто совершенно случайно (история достойна документального фильма) Арно Пензиасом и Робертом Вильсоном в 1965 году, в 2006-м спутник НАСА COBE представил нам доказательства чернотельности излучения, точно измерил его температуру (Т = 2,725 К) и представил нам спектр излучения (смотреть рисунок 2). Далее уже были WMAP и Plank, чьи результаты измерений являются предметом исследований и споров и по сей день.
С реликтовым фоном закончили, теперь обсудим топологию пространства, о которой так же упоминалось ранее. Вопрос достаточно сложен и требует знания как серьезной математики, так и такой же серьезной физики, а я попытаюсь этого избежать. Как говорит нам ОТО: “сценой” для всего того действия, что происходит вокруг нас выступает пространство-время размерностью 3+1 со способностью искривляться под действием энергии (на самом деле искривляются геодезические линии данного пространства-времени). Так вот пространство (не пространство-время!!!) Вселенной может иметь три вида кривизны: положительную, отрицательную и нулевую. Величину этой кривизны можно определить например построив треугольник (для наблюдаемой Вселенной он будет огромным) и измерив сумму его углов (смотреть рисунок 3): кривизна положительна – сумма больше 180 градусов и Вселенная замкнута (сфера на рисунке 3), кривизна отрицательна – сумма меньше 180 и Вселенная открыта с топологией пространства например как седло (средняя фигура на рисунке 3), ну и на плоской Вселенной сумма углов 180 и привычная геометрия Евклида. А теперь самое интересное: проведя множество различных и независимых измерений ученые пришли к выводу, что геометрия видимой части Вселенной плоская. Но, как я уже писал выше, модель карты реликтового излучения на тороидальной Вселенной (смотреть рисунок 4) лучше совпадает с измеренным, чем модель карты плоской Вселенной.
Из всего сказанного выше вывод следует такой: локально (в пределах видимой части Вселенной), пространство плоское, но на больших масштабах (больших примерно в 3 раза) пространство Вселенной представляет собой трехмерный тор. Повторюсь, данная работа находится пока (и подозреваю, что долго будет) в статусе гипотезы, но крайне интересна для людей, увлекающихся современной космологией. Сама работа лежит здесь и ознакомиться с ней может любой желающий.