توصلت دراسة جديدة إلى أن الكون قد يكون على شكل كعكة دونات ، وليس مثل فطيرة
توصلت دراسة جديدة إلى أن الكون يمكن أن يكون في الواقع كعكة عملاقة ، على الرغم من كل الأدلة التي تشير إلى أنه مسطح مثل الفطيرة.
وجدت الدراسة أن الأنماط الغريبة الموجودة في أصداء الانفجار العظيم يمكن تفسيرها من خلال كون ذي شكل أكثر تعقيدًا ، ولم يختبر علماء الفلك تسطح الكون بشكل كامل.
متعلق ب: ما هو شكل الكون؟
اسطح مسطحة
جميع الملاحظات حتى الآن تشير إلى كون مسطح. في الهندسة ، يشير مصطلح “التسطيح” إلى سلوك الخطوط المتوازية أثناء خروجها إلى اللانهاية. فكر في سطح الطاولة: الخطوط التي تبدأ بالتوازي ستبقى على هذا النحو لأنها تمتد على طول الطاولة.
في المقابل ، انظر إلى الأرض. تبدأ خطوط الطول بالتوازي تمامًا مع بعضها البعض عند خط الاستواء ولكنها تتقارب في النهاية عند القطبين. تكشف حقيقة تقاطع الخطوط المتوازية في البداية أن الأرض ليست مسطحة.
ينطبق نفس المنطق على الكون ثلاثي الأبعاد. على سبيل المثال ، الخلفية الكونية الميكروية (CMB) – الضوء المنبعث عندما كان عمر الكون 380،000 سنة فقط – تقع الآن على بعد أكثر من 42 مليار سنة ضوئية وتتميز بتقلبات طفيفة في درجات الحرارة عبر السماء. قام علماء الفلك بحساب الحجم المتوقع لتلك التقلبات مقارنة بالملاحظات. إذا كان حجمها المُقاس يختلف عن التوقعات ، فهذا يعني أن أشعة الضوء ، التي بدأت بالتوازي ، قد غيرت اتجاهاتها عبر الزمكان ، مما يشير إلى أن هندسة الكون منحنية.
لكن تلك القياسات نفسها كشفت أنه ، بتجاهل الانحرافات على نطاق صغير من المجرات والثقوب السوداء ، فإن الهندسة الكلية للكون مسطحة.
أنواع مختلفة من الشقق
لكن هناك أكثر من نوع واحد من الشقق. على سبيل المثال ، ارسم خطوطًا متوازية على قطعة من الورق. ثم لف أحد طرفي الورقة لتتصل بالطرف الآخر لتشكيل أسطوانة. تظل الخطوط متوازية لأنها تدور حول الأسطوانة. في لغة الرياضيات ، تكون أي أسطوانة مسطحة هندسيًا ولكن يُقال أن لها طوبولوجيا مختلفة. أغلق كلا وجهي الورقة ، وصنع طارة أو شكل دائري.
للحصول على مثال آخر لشكل مسطح بشكل غريب ، قم بلف شريط رفيع من الورق في دائرة ، ولكن قم بلف 180 درجة في إحدى نهايتيه. والنتيجة النهائية هي شريط موبيوس ، الذي لا يزال مسطحًا هندسيًا ، لأن الخطوط المتوازية تبقى متوازية ، حتى عندما تنقلب على بعضها البعض.
اكتشف علماء الرياضيات 18 هيكلًا ممكنًا ثلاثي الأبعاد مسطحًا هندسيًا. في كل بُعد ، يلتف بُعد واحد على الأقل على نفسه ، وأحيانًا ينقلبون مثل شريط موبيوس أو يقومون بدورات جزئية. في مثل هذا الكون الملتوي ، إذا نظرنا بعيدًا ، فسنرى نسخة (ربما مقلوبة) من أنفسنا من سن أصغر بكثير. على سبيل المثال ، إذا كان عرض الكون يبلغ مليار سنة ضوئية ، فسيشاهد علماء الفلك نسخة من مجرة درب التبانة كما كانت قبل مليار سنة ، وخلف ذلك ، نسخة أخرى من 2 مليار سنة ، وهكذا.
إذا كان الكون عبارة عن كعكة دائرية عملاقة ، يمكن لعلماء الفلك النظر في اتجاهين لرؤية مثل هذه النسخ.
شكل الكون
قام علماء الفلك بقياس طوبولوجيا الكون بطرق متعددة ، من البحث عن نسخ مكررة من أنماط المجرات إلى الدوائر المطابقة في CMB. تشير جميع الأدلة إلى أن الكون مسطح هندسيًا وله هيكل بسيط غير مغلف.
لكن ورقة نشرت في 23 فبراير إلى قاعدة بيانات ما قبل الطباعة arXiv (يفتح في علامة تبويب جديدة) يشير إلى أن القياسات السابقة كانت محدودة. وعلى وجه الخصوص ، افترضت الملاحظات أن الكون يلتف حول نفسه في بُعد واحد فقط ولا يحتوي على هيكل أكثر تعقيدًا. أيضًا ، كشفت ملاحظات CMB عن بعض الحالات الشاذة الغريبة وغير المبررة ، مثل الأنماط الكبيرة التي تظهر في الأماكن التي لا ينبغي أن تظهر فيها.
في الواقع ، يمكن لكون له طوبولوجيا معقدة أن يفسر على الأقل بعض حالات الشذوذ في إشعاع الخلفية الكونية. في حين أن هذه ليست حالة مغطاة بالحديد للطوبولوجيا المعقدة ، فقد قدم الباحثون أفكارًا لإجراء عمليات بحث مباشرة أكثر تعقيدًا ، مثل دراسات المتابعة الخاصة بـ CMB.
في هذه الحالة ، قد تكون هناك صورة معكوسة لنا في مكان ما في كوننا الملتوي.
