الفلك

ما هو شكل الكون؟

ما هو شكل الكون؟


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

ما يمكن أن نفترضه من شكل الكون. كما أعلم عندما نتحدث عن الكون نتحدث عن هيكل متعدد الأبعاد ولكن يجب أن يكون لهذا الهيكل بعض الشكل. أتساءل إذا نظرنا إلى الكون من مسافة بعيدة ، كيف سيبدو؟

أعلم أن الناس سيقولون أنه لا يمكننا الخروج من الكون ورؤيته ، ولكننا نفترض ما إذا كان صحيحًا أن الكون له نهاية وأنه بعيد جدًا وبعيدًا عن متناولنا بسبب قيودنا ولكن موجود.

أشعر أن هذا نوع من الأسطورة أو الافتراض بأن الكون هو لانهائي كل شيء محدود في هذا الكون.

هل تتذكر في العصور المبكرة حوالي 1000 عام قبل أن يعتقد البشر أن الأرض مسطحة ولانهائية؟

لكن بعد سنوات عديدة توصلنا إلى استنتاج مفاده أن الأرض كروية.

ألا تعتقد أننا نسيء فهم الكون بنفس الطريقة التي فعلنا بها من قبل مع الأرض؟


عندما نتحدث عن "شكل" الكون. إنه شكله الجوهري ، وليس تضمين الكون في مساحة أكبر.

من المنطقي التحدث عن الشكل الجوهري. يمكن قياس خصائص مثل "الانحناء" من داخل الشكل ، ولست بحاجة إلى افتراض أن الكون "في" شيء للحديث عن شكله.

الآن فضاء الكون ثلاثي الأبعاد ، وهذا يخلق مشاكل في التصور. لذلك سأتحدث أولاً عن كون خيالي ثنائي الأبعاد:

يمكن أن يكون الكون ثنائي الأبعاد مسطحًا ، بحدود منحنية (مثل القرص) أو يمكن أن يكون مسطحًا بلا حدود (مستوى مسطح غير لامع). أو يمكن أن يكون الكون ثنائي الأبعاد منحنيًا جوهريًا. إذا كان الانحناء موجبًا ، فيمكن أن يكون مثل سطح الكرة (انحناء موجب ، محدود بلا حدود) أو على شكل وعاء (انحناء إيجابي) بدلاً من ذلك يمكن أن يكون له انحناء سلبي: يمكن أن يكون على شكل "برينجلز هش". لها انحناء سلبي (يمكن أن يحدث ذلك بحدود أو بدونها). أخيرًا ، يمكن أن تكون هناك مناطق ذات انحناءات مختلفة: إيجابية في بعض الأجزاء ، وسلبية في أجزاء أخرى.

توجد نفس الاحتمالات لكوننا: يمكن أن يكون مسطحًا (بحدود أو بدونها) يمكن أن يكون منحنيًا بشكل إيجابي (هذا هو انحناء جوهري ولا يستطيع عقلك تصور هذا لشكل ثلاثي الأبعاد) أو يمكن أن يكون منحنيًا بشكل سلبي (مرة أخرى ، لا تحاول تصور هذا لشكل ثلاثي الأبعاد ، لا يمكنك). في حالة الانحناء الإيجابي ، يمكن أن يكون محدودًا وغير محدود ، ولكن بالنسبة للانحناء السلبي ، يجب أن يكون له حافة ، أو لا نهائي.

إذن فهذه هي الاحتمالات رياضيا. ماذا يقول العلم؟

يمكننا قياس الانحناء على المقاييس الكبيرة. قياساتنا ليست مثالية ، هناك مجال للخطأ. نقيس الكتلة الكبيرة / كثافة الطاقة في الكون ، لأن الانحناء ناتج عن الجاذبية ، والجاذبية ناتجة عن الكتلة والطاقة. إذا كانت كثافة الكتلة / الطاقة> 1 ، فسيكون الفضاء منحنيًا بشكل إيجابي. نجد في الواقع أن كثافة الطاقة هي 1.00 ± 0.02 أي أن الكون إما مسطح أو شبه مسطح للغاية.

لا توجد مشاكل عميقة في افتراض أن الكون له حدود. ولكن هناك أيضًا مشاكل في افتراض أنها لا نهائية. علميًا ، لم يتم اكتشاف أي حافة على الإطلاق. لذلك عندما نبني نماذج للكون ، سنفترض عمومًا أنه ليس لدينا أي ميزة.

وبالتالي فإن "أفضل تخمين" لدينا هو أن الكون غير منحنٍ ولانهائي.


ما هو شكل الكون؟ - الفلك

لقد قرأت معظم منشورات الفيزياء وعلم الفلك هوكينغز ، واينبرغ ، إلخ. غالبًا ما يتم تفسير الانفجار العظيم باستخدام صورة كون ثنائي الأبعاد (سطح بالون) يتمدد في ثلاثة أبعاد. قرأت ذات مرة أن كوننا هو "سطح ثلاثي الأبعاد لبالون رباعي الأبعاد" أو ربما برتقالي ، لا أتذكر ذلك على وجه اليقين. هل هذا صحيح؟ أدرك أنه يمكن وصف الفراغات ذات الأبعاد الأربعة وما فوقها رياضيًا على الرغم من أننا لا نستطيع تخيلها حقًا. إلى أقصى حد ممكن ، أود أن أعرف "شكل" الكون.

يرغب معظم علماء الفلك في معرفة شكل الكون أيضًا! هناك ثلاثة احتمالات عامة. أولاً ، مثل البالون الخاص بك ، قد يكون للكون ما نسميه الانحناء الإيجابي ، مثل الكرة. في هذه الحالة ، التي نطلق عليها الكون "المغلق" ، سيكون الكون محدود الحجم ولكن بدون حدود ، تمامًا مثل البالون. في عالم مغلق ، يمكنك ، من حيث المبدأ ، قيادة مركبة فضائية بعيدًا بدرجة كافية في اتجاه واحد والعودة إلى حيث بدأت. الأكوان المغلقة تغلق أيضًا في الوقت المناسب: تتوقف في النهاية عن التوسع ، ثم تنكمش في "أزمة كبيرة". كل الهندسة الصحيحة على الكرة صحيحة أيضًا في كون مغلق: تتلاقى الخطوط المتوازية في النهاية (على سبيل المثال ، خطوط الطول متوازية عند خط الاستواء ، ولكنها تتقارب عند القطبين) ، والمثلثات الكبيرة لها أكثر من 180 درجة ، إلخ.

الاحتمال الثاني هو أن الكون مسطح. يمكنك تخيل هذا النوع من الكون عن طريق قطع قطعة من مادة البالون الخاصة بك وتمديدها بيديك. سطح المادة مسطح وليس منحنيًا ، ولكن يمكنك توسيعه وتقليصه عن طريق السحب على أي من الطرفين. الأكوان المسطحة لانهائية في المدى المكاني وليس لها حدود. الخطوط المتوازية تكون دائمًا متوازية والمثلثات دائمًا 180 درجة. الأكوان المسطحة تتوسع إلى الأبد ، لكن معدل التوسع يقترب من الصفر.

أخيرًا ، قد يكون الكون "مفتوحًا" أو به انحناء سلبي. مثل هذه الأكوان هي نوع ما على شكل سرج. كما أنها غير محدودة وغير محدودة. تتباعد خطوط Parellel في النهاية ، والمثلثات أقل من 180 درجة. الأكوان المفتوحة تتوسع إلى الأبد ، مع معدل التوسع لا يقترب أبدًا من الصفر.

ما يحدد شكل الكون هو كثافته (والثابت الكوني ، وهو نوع من القوة المضادة للجاذبية التي تسمح بها النسبية العامة). من الصعب معرفة ما هي كثافة الكون في الواقع ، لكن يبدو أن الكون ربما يكون مسطحًا.

تم آخر تحديث لهذه الصفحة في 27 حزيران (يونيو) 2015.

عن المؤلف

ديف كورنريتش

كان ديف مؤسس Ask an Astronomer. حصل على درجة الدكتوراه من جامعة كورنيل عام 2001 وهو الآن أستاذ مساعد في قسم الفيزياء والعلوم الفيزيائية بجامعة ولاية هومبولت في كاليفورنيا. هناك يدير نسخته الخاصة من اسأل الفلكي. كما أنه يساعدنا في حل مسألة الكوسمولوجيا الغريبة.


شكل الكون

يرى كل مراقب في الكون الكون المرئي من حوله على أنه كرة متوسعة ، قطرها 93 سنة ضوئية. هذا صحيح لأي مراقب حتى أولئك الذين هم خارج كوننا المرئي. ما نراه وما يرونه هو نفسه ، كرة متوسعة قطرها 93 سنة ضوئية.

الكون المرئي

الكون المرئي هو كرة. كان هذا معروفًا مؤخرًا ، ولكن تم تصويره في القرآن قبل 1400 عام من اكتشافه.

القرآن 55:33

"أكتر أَقْطَارِ" تعني الأقطار. لكن القطر هو ملكية خاصة للدوائر أو المجالات. بما أن الأرض والسماء لها أقطار ، فإن الأرض والكون المرئي حسب القرآن هما كروتان. يرى الإنسان على الأرض والجن في السماء الكون المرئي على أنه كرة.

كيف يمكن لرجل أمي عاش قبل 1400 عام أن يعرف ذلكالكون المرئي هو كرة؟

يرى المراقبون في كل مكان نفس خصائص الكون.

المبدأ الكوني

عادةً ما يُذكر المبدأ الكوني رسميًا على أنه "عند النظر إليه على نطاق واسع بما فيه الكفاية ، فإن خصائص الكون هي نفسها لجميع المراقبين". هذا يرقى إلى التصريح الفلسفي القوي بأن الجزء من الكون الذي يمكننا رؤيته هو عينة عادلة ، وأن نفس القوانين الفيزيائية تنطبق في كل مكان. من حيث الجوهر ، يشير هذا بمعنى ما إلى أن الكون قابل للمعرفة ويلعب بشكل عادل مع العلماء.

"إذا نظرنا إلى الكون على نطاق واسع بما فيه الكفاية ، فإن خصائص الكون هي نفسها لجميع المراقبين"لقد عُرف هذا مؤخرًا ، ولكن هذا ما صوره القرآن قبل 1400 عام من اكتشافه.

القرآن 79: 27-28

"رفع سمكها"نحن نعلم اليوم أن هذا صحيح لأن الكون يتوسع (نصف قطر الكون المرئي آخذ في الازدياد).

سوا سَوَّا تعني المساواة. وتعادل معناه جعل سماكة متساوية لجميع المراقبين. نعلم اليوم أن هذا صحيح لأن جميع المراقبين يرون نفس نصف القطر. (إذا كانت الأرض مسطحة وكانت السماء عبارة عن قبة ، كما يدعي بعض المشككين ، فإن الارتفاع في المركز سيكون أكبر من الارتفاع عند الحواف ، وبالتالي لن يرى المراقبون نفس السماكة).

كيف يمكن لرجل أمي عاش قبل 1400 عام أن يعرفيرى كل المراقبين أنصاف أقطار متساوية؟

نحن نعلم بالفعل أن جميع الكواكب تعود إلى نفس المواقع في مداراتها ، وهذا مؤكد. ولكن هناك أيضًا خاصية أخرى للكون يتم البحث عنها وهي أنك إذا واصلت السير في خط مستقيم في الكون ، فسوف تقترب في النهاية من الخلف وينتهي بك الأمر من حيث بدأت في البداية. يعتمد ذلك على تقوس وطوبولوجيا الكون (كيفية اتصاله).

شكل الكون

توصلت ورقتنا البحثية الجديدة ، المنشورة في مجلة Nature Astronomy ، إلى استنتاج قد يطلق العنان لأزمة في علم الكونيات - إذا تم تأكيد ذلك. نظهر أن شكل الكون قد يكون في الواقع منحنيًا وليس مسطحًا ، كما كان يعتقد سابقًا - مع احتمال أكبر من 99٪. في الكون المنحني ، بغض النظر عن الاتجاه الذي تسافر فيه ، سينتهي بك الأمر عند نقطة البداية - تمامًا مثل الكرة. على الرغم من أن الكون له أربعة أبعاد ، بما في ذلك الوقت.

"بغض النظر عن الاتجاه الذي تسلكه ، سينتهي بك الأمر عند نقطة البداية - تمامًا مثل الكرة."وهذا يعني أيضًا أن الكون أكبر بمقدار 250 مرة على الأقل من الكون المرئي. وهذا ما عُرف مؤخرًا ، ولكن تم تصوير ذلك في القرآن 1400 قبل اكتشافه.

القرآن 86:11

١١ وَالسَّمَاءِ ذَاتِ الرَّجْعِ

"الراجح الرَّجْعِ" تعني العودة إلى نفس المكان. نحن نعلم بالفعل أن جميع الكواكب تعود إلى نفس المواقع في مداراتها الخاصة ، ولكننا نعلم اليوم أنه إذا كان هذا صحيحًا أيضًا على نطاق أوسع ، فهذا يعني أن الكون مغلق ومحدود. كان هذا معروفًا مؤخرًا ، ولكن تم تصويره في القرآن قبل 1400 عام من اكتشافه. كل من الجن والإنسان لا يستطيعان الهروب من أقطار السماء والأرض ، وهذا يعني أنه لا يوجد مخرج. لذلك ، وفقًا للقرآن ، فإن الكون مغلق ومحدود. لا اخطاء في القرآن.

كيف يمكن لرجل أمي عاش قبل 1400 عام أن يعرفهل تعود إلى موقعك الأصلي في الفضاء؟

(يقول الكتاب المقدس أن السماء "صلبة كمرآة من البرونز المصبوب" أيوب 37:18. لذلك يصر الكتاب المقدس على كون ثابت. في الواقع ، كان خطأ ألبرت أينشتاين الشهير ، الثابت الكوني ، هو شرح الكون الساكن. على الرغم من أنه في في ذلك الوقت ، لم يكن هناك دليل علمي يدعم هذا الادعاء ، أعطى أينشتاين فائدة الشك للكتاب المقدس وذهب لكون ثابت ، غير متوسع وغير متقلص. في وقت لاحق ، عندما اكتشف إدوين هابل توسع الكون ، تراجع أينشتاين عن هذا الكوسمولوجي ثابت ووصفه بأنه أكبر خطأ فادح في حياته المهنية. من خلال الوثوق بالكتاب المقدس ، أخطأ أينشتاين في الأمر بمقدار 10120).

يحتوي القرآن (القرآن ، كتاب الإسلام) على معرفة علمية لم تكن معروفة قبل 1400 عام. وهي تتراوح من علم الحساب الأساسي إلى أكثر الموضوعات تقدمًا في الفيزياء الفلكية. أنت مدعو للذهاب من خلال تلك المعجزات والحكم على نفسك.


ما هو شكل الكون؟ - الفلك

ما يظهر:
يعتمد ما إذا كان الكون يستمر في التوسع إلى الأبد أو أنه سينهار مرة أخرى على نفسه على كمية المادة التي يحتوي عليها. بالنسبة لمعامل الكثافة & # x03A9 أقل من الوحدة ، لن يكون للكون كتلة كافية للانهيار وسيكون في حالة توسع دائم. في النسبية العامة ، يعتمد انحناء الفضاء على كثافة الكون ، وعلى & # x03A9 2. ستضيف زوايا المثلث إلى أقل من 180 & # x00B0 ، ويتباعد خطان متوازيان.

الشكل 1 أ. سطح شكل السرج & # x00A0 & # x00A0 الشكل 1 ب. إطار السرج

إعداده:
استخدم الطباشير الملون لرسم الأشكال الخاصة بك على السطح. من خلال تثبيت السرج على طاولة دوارة ، يمكنك إعطاء جمهورك وجهات نظر مختلفة.

تعليقات:
نموذج السرج هو تشبيه ناقص لكون مفتوح لأنه يمتلك مركزًا. أفضل تمثيل هو سطح لانهائي يسمى pseudosphere الذي يستحيل تمثيله في الفضاء ثلاثي الأبعاد. يعمل مهندسونا على ذلك.

من أجل التصور الفني ، فإن اللوحة Circle Limit IV بواسطة M.C Escher هي في الواقع إسقاط لغلاف زائف على مستوى. للحصول على تمثيل لشكل السرج باستخدام الفقاعات ، راجع عرض Minimal Surfaces. تقييم *


الارتقاء بمستوى الكون

ومع ذلك ، فنحن على يقين تام من أن الكون مفتوح ومسطح ، ونعلم ذلك باستخدام طريقتين تم اختبارهما جيدًا. الأول هو النظر إلى الميزات في CMBR التي تمثل الهياكل الكونية وتشكيل مثلث معها. بحلول ذلك الوقت ، نرى ما إذا كانت هذه المثلثات في الفضاء و CMBR لها زوايا تصل إلى 180 درجة بالضبط ، يمكننا القول أن الكون يجب أن يكون مسطحًا ومفتوحًا لأن ذلك هو الطريقة الوحيدة التي يمكن أن تكون بها الأرقام منطقية. أكثر من 180 درجة والكون يجب أن يكون مغلقًا ، وأقل من 180 درجة يعني أننا ننظر إلى كون منحني يتشتت فيه كل شيء على المقاييس الكونية.

تبحث الطريقة الثانية في كثافة المادة وكيف تؤثر على الفضاء المحيط بها بناءً على التنبؤات التي حددتها النسبية العامة. بقدر ما يمكننا معرفة ذلك باستخدام كلا الطريقتين ، فإن الفضاء كما نعرفه مفتوح ، مسطح ، ولانهائي ، ومتوسط ​​كثافته أقل بقليل من ست ذرات هيدروجين لكل متر مكعب يؤكد هذا الترتيب. ولكن هناك مشكلة بسيطة. عندما تنظر عن كثب إلى بيانات CMBR ، تظهر شذوذ صغير وذلك حيث تظهر الورقة المعنية وغيرها في الصورة. هم & # 8217 نتيجة الخلاف الدائر حاليًا بين علماء الكونيات حول سبب رؤيتنا للشذوذ في خرائط CMBR.


أخذ مستوى إلى الكون

ومع ذلك ، فنحن على يقين من أن الكون مفتوح ومسطح ، ونعلم ذلك باستخدام طريقتين تم اختبارهما جيدًا. الأول هو النظر إلى الميزات في CMBR التي تمثل الهياكل الكونية وتشكيل مثلث معها. بحلول ذلك الوقت ، نرى ما إذا كانت هذه المثلثات في الفضاء و CMBR لها زوايا تصل إلى 180 درجة بالضبط ، يمكننا القول أن الكون يجب أن يكون مسطحًا ومفتوحًا لأن هذا هو السبيل الوحيد الذي يمكن أن يكون للأرقام معنى. أكثر من 180 درجة والكون يجب أن يكون مغلقًا ، وأقل من 180 درجة يعني أننا ننظر إلى كون منحني يتشتت فيه كل شيء على المقاييس الكونية.

تبحث الطريقة الثانية في كثافة المادة وكيف تؤثر على الفضاء المحيط بها بناءً على التنبؤات التي حددتها النسبية العامة. بقدر ما يمكننا معرفة ذلك باستخدام كلا الطريقتين ، فإن الفضاء كما نعرفه مفتوح ، مسطح ، ولانهائي ، ومتوسط ​​كثافته أقل بقليل من ست ذرات هيدروجين لكل متر مكعب يؤكد هذا الترتيب. ولكن هناك مشكلة بسيطة. عندما تنظر عن كثب إلى بيانات CMBR ، تظهر شذوذ صغير وذلك حيث تظهر الورقة المعنية وغيرها في الصورة. لقد كانت & # 8217 نتيجة الخلاف الدائر حاليًا بين علماء الكونيات حول سبب رؤيتنا للشذوذ في خرائط CMBR.


الحلقة 78: ما هو شكل الكون؟

تعتمد بعض أكبر الأسئلة في الكون على شكله. هل هو منحني؟ هل هو مسطح؟ هل هو مفتوح؟ قد لا يكون ذلك منطقيًا بالنسبة لك ، ولكنه في الواقع مهم جدًا لعلماء الفلك. إذن ما هو؟ كيف نعرف؟ كيف اكتشفناها؟ لماذا يهم؟

وتظهر الملاحظات

نسخة طبق الأصل:

فريزر: تعتمد بعض أكبر الأسئلة في الكون على شكله. هل هو منحني؟ هل هو مسطح؟ هل هو مفتوح؟ قد لا يكون ذلك منطقيًا بالنسبة لك ، ولكنه في الواقع مهم جدًا لعلماء الفلك. إذن ما هو؟ كيف نعرف؟ كيف اكتشفناها؟ لماذا يهم؟

حسنًا يا باميلا. أولاً ، هل يمكنك أن تشرح بطريقة ما ، الفرق بين مفتوح ، مغلق ، مسطح - ماذا يعني ذلك كله؟

باميلا: هذه واحدة من أصعب الأشياء التي يجب تجربتها وفهمها في كل علم الفلك.

بادئ ذي بدء ، عليك أن تدرك أنه عندما نتحدث عن شكل الكون ، فإنه & # 8217s ليس الشكل اللحظي في هذه اللحظة التي & # 8217d ترى ما إذا كنت قادرًا بطريقة ما على الخروج من الكون إلى عدد أكبر من أبعاد.

يصف الشكل كلا من الشكل الآن ، من حيث الأشكال الهندسية ، وكذلك كيف تتغير الأشياء عندما ننظر إلى الوراء في الوقت المناسب.

فريزر: سأحتاج إلى تشبيه. أنت & # 8217 ستحتاج إلى إعطائي شيئًا هنا.

باميلا: دعونا نبدأ بشيء بسيط. تخيل أن لديك منظارًا ، ويقفز ابنك أمامك على بعد مترين. في تلك المسافة ، يملأ طفلك مجال رؤيتك بالكامل بمنظارك. إذا كنت تقف على سطح مستوٍ تمامًا يمتد إلى الأبد - ليس سطح كوكبنا كروي الشكل ، ولكن سطح مستوٍ تمامًا.

فريزر: الحق - الأرض المسطحة.

باميلا: الأرض المسطحة.

لنفترض أنه كان لديك عدد كبير من الأطفال لاستخدامهم. هذا الطفل الذي أمامك مباشرة سيملأ مجال رؤيتك. إذا طلبت من الطفل أن يتراجع ويأخذ صديقًا ، فقد تكون خطوة إلى الوراء طفلين أو ثلاثة أطفال عبر مجال رؤيتك. عندما يتخذ هؤلاء الأطفال خطوات إلى الوراء ، يجب عليهم الاستمرار في الحصول على المزيد والمزيد من الأصدقاء للوقوف معهم لملء مجال رؤيتك.

فريزر: حسنًا ، حسنًا. أستطيع أن أتخيل أنك & # 8217 حصلت على مثلث يخرج من المنظار الخاص بك ، وأنت & # 8217re في أحد طرفي المثلث ، والأرجل تسير على جانبيك وهذا & # 8217s يجعل مجال الرؤية الخاص بك يمكن للمنظار رؤيته في في النهاية أنت & # 8217 حصلت على خط من الأطفال. مع عودة الأطفال إلى الوراء ، يذهب المزيد إلى هذا الخط.

باميلا: نظرًا لأن كوننا يعاني من هذه المشكلة حيث ينتقل الضوء بسرعة محدودة ، عندما تنظر إلى الأطفال الذين يتقدمون بشكل تدريجي وبعيدًا ، فإنك & # 8217d تراهم يكبرون أصغر سناً وأصغر سناً حتى في مرحلة ما ، لنقل على بعد 10 سنوات ضوئية ، لديك & # 8217d هذا الحقل مليء بمليارات من الأطفال بعمر بضعة أسابيع.

عندما ننظر إلى الوراء في المكان والزمان ، يمكننا & # 8217re أن نرى مجال رؤية أكبر وأكبر وهذا المجال مليء بما كان الكون ممتلئًا به في الأوقات السابقة والأوقات السابقة. & # 8217s ليست بالضرورة مسطحة تمامًا.

& # 8217s نبدأ الآن بهندسة مغلقة. في هذه الحالة ، دع & # 8217s تتخيل أنك كنت تستخدم نوعًا من المناظير الغريبة المصنوعة من الألياف الضوئية حيث تخرج الألياف وتتوافق مع سطح كوكب الأرض الكروي. نظرًا لأنها تنتشر في خطوط مستقيمة لإنشاء مجال الرؤية الخاص بك ، أثناء التمسك بسطح الأرض ، يمكنك تخيل أخذ خيطين.

لنفترض أنك & # 8217re تقع في القطب الشمالي. الحافة اليسرى من مجال الرؤية ومجال الرؤية في أقصى اليمين هي الأوتار والألياف الضوئية التي تمتد منك نحو خط الاستواء.

هذا النوع من المثلث ، ولكن إذا حاولت القيام بذلك على كرة أرضية ، سترى الزاوية في نقطة المثلث هناك معك على القطب الشمالي أكبر مما ستحصل عليه إذا كان مثلثًا عاديًا .

بدلاً من أن تكون 60 درجة لمثلث متساوي الأضلاع قد تحصل عليه إذا كنت على قطعة مسطحة من ورق الرسم البياني ، يمكنك الآن بدلاً من ذلك الحصول على زاوية أكبر من ذلك.

فريزر: حسنًا ، ومرة ​​أخرى يمكنني تخيل هذا نوعًا ما. أنت & # 8217re واقفًا على القطب الشمالي ولديك خطوط تسير إلى يسارك ويمينك وتنزل إلى خط الاستواء. أعتقد أنه عندما يصطدمون بخط الاستواء ، يبدأون في التقارب مرة أخرى بحيث عندما يصطدمون بالقطب الجنوبي ، يعودون إلى نقطة ما. تحصل على شريحة برتقالية يمكنني تخيل هذا النوع من الشكل.

كيف سيؤثر ذلك على عدد الأطفال الذين ستراهم؟

باميلا: في وقت معين ، قمت & # 8217d بضرب أقصى عدد من الأطفال الذين يتناسبون مع مجال رؤيتك. ثم ، بينما تستمر في النظر إلى الوراء في الوقت المناسب ، يمكنك الآن & # 8217re تركيب عدد أقل وأقل من الكائنات عبر مجال رؤيتك. الآن أصبح الأمر & # 8217s كما لو أن حجم المساحة التي تراها أصبح أصغر وأصغر وأصغر. هذا النوع من الغرابة هو التفكير فيه: في البداية ترى المزيد والمزيد من الأشياء ، ثم ترى عددًا أقل وأقل وأقل من الكائنات حتى يتقلص مجال رؤيتك بشكل أساسي إلى لا شيء.

فريزر: لذا فهي نفس الصفقة ، أنت & # 8217 إعادة النظر إلى الوراء في الوقت المناسب كما تذهب. هناك & # 8217d وقت ترى فيه عددًا هائلاً ، ثم ترى أقل وأقل وأقل.

حسنا. أعتقد أنني بالكاد أستطيع أن أفهم هذا. ما هو الشكل التالي & # 8217؟

باميلا: تخيل بدلاً من ذلك أن لدينا هذا الكون الغربي على شكل سرج حيث نجلس على الحافة حيث يوجد القرن وعندما ننظر إلى الوراء في الوقت المناسب يتجه مجال رؤيتنا نحو مقعد السرج. في هذه الحالة ، يتقلص مجال رؤيتنا بسرعة. يبدو الأمر كما لو كان لدينا مثلث حيث تكون تلك النقطة في المثلث & # 8217s في مكان ما بينما ننظر إلى الوراء أكثر فأكثر ، فإن النقطة في هذا المثلث هي في الواقع أقل من 60 درجة.

فريزر: لذا منذ اليوم الأول ، نشاهد قدرًا معينًا من الكون ثم أصبح أصغر وأصغر وأصغر ، ثم يتقلص إلى لا شيء. لقد استخدمت شكل السرج ، فهل يبدأ في النمو في وقت ما ، ويعود إلى حجمنا الأولي؟

باميلا: هذا هو المكان الذي تعقد فيه الأمور لمحاولة حلها.

فريزر: أوه ، الآن أصبحوا معقدون - حسنًا.

باميلا: لذا فقد تعقّدوا & # 8217 طوال الوقت.
مجال رؤيتنا في جميع الحالات: نحن نشهد مساحة أكبر ، حتى تبدأ هندسة التوسع في السيطرة على ملاحظتنا. هناك & # 8217s دائمًا لعبة شد الحبل هذه. إذا نظرت إلى مساحة صغيرة بما يكفي ، فلن تضطر & # 8217t إلى الالتفات إلى حقيقة أن الكون يتوسع. لكن إذا بدأت في النظر إلى حجم كبير بما يكفي من الفضاء ، فإن حقيقة أن الكون هو شيء متحرك تبدأ في السيطرة على كيفية تعاملك مع الأشكال الهندسية.

فريزر: أستطيع أن أتخيل إذا كنت & # 8217 مخلوقًا ثنائي الأبعاد يحاول العمل على هذه الهندسة ، فسيكون ذلك مهمًا للغاية. أعتقد أنه سيكون قابلاً للاختبار - يمكنك اختباره ، على سبيل المثال ، مع لف المثلث حول سطح الأرض. يمكنك اختبار الزوايا كبيرة. يمكنك أن تتبع ، وهم & # 8217 دائمًا خطوط مستقيمة ، لكن الزوايا أكبر من 180 درجة وتذهب ، "آه ، هذا غريب."

باميلا: في الواقع ، أي شخص حاول السفر دوليًا (عندما تتباعد الدول بكميات كبيرة) ، ترى هذا. يمكنك أن تتخيل الطيران من مكان ما في الولايات المتحدة إلى مكان ما في أوروبا حيث يكون كلاهما على نفس المسافة من خط الاستواء ، لكنك لا تطير مباشرة على طول خط العرض 45 درجة. بدلاً من ذلك ، تقوم بالقوس لأعلى شمالاً ولأسفل جنوباً متتبعاً الجيوديسية عبر السطح.

فريزر: حسنًا ، أنت تسلك طريق الدائرة الكبرى.

فريزر: لذلك أعتقد أن معرفة عدد الأشياء التي ستكون في مجال رؤيتك ، يجب أن يكون هذا مهمًا لعلماء الفلك.

باميلا: هذه هي الطريقة التي نفرز بها عدد الأشياء التي نتوقع رؤيتها في مجال رؤيتنا كدالة للمسافة. إنه & # 8217s كيف نفرز فهمنا للهيكل واسع النطاق. عندما & # 8217re تنظر إلى مجموعة من المجرات التي تقع على بعد بضعة مليارات من السنين الضوئية ، ربما تريد أن تعرف ما إذا كانت المجرة تملأ هذا الجزء من كاشفك ، وهذه المجموعة تملأ هذا القدر من كاشفك ، ما حجم هذه الأشياء. لفرز حجم هذه المجموعة ، أو تلك المجرة الفردية ، يجب أن نكون قادرين على فهم مدى ضخامة مجال رؤيتنا كدالة للمسافة.

فريزر: إذا كنت & # 8217 تنظر إلى بعض مجموعات المجرات وقمت بقياسها لتكون بحجم معين ، فأنت بحاجة إلى معرفة شكل الكون لمعرفة حجم هذا الشيء حقًا أو مدى تباعد هذه الأشياء ، أو عدد المجرات الموجودة في هذا الحجم من الفضاء هناك.

فريزر: هل يأخذ علماء الكونيات هذا بالفعل في حساباتهم عندما & # 8217re؟

باميلا: أوه يا إلهي نعم. وهي تؤلم. هذا شيء كنت أعمل عليه مؤخرًا لبعض الأبحاث التي أجريها. إحدى المشكلات التي نواجهها & # 8217re هي أن الرياضيات ليست بسيطة.

إنه & # 8217s أبسط بكثير إذا كنا نعيش في عالم لا توجد فيه طاقة مظلمة & # 8217s ، حيث يسير الكون بمرح في طريقه في محاولة لإيقاف التوسع أو حيث يتمدد & # 8217s بمعدلات متزايدة بينما نخفف الكتلة في الكون ، أو إذا كان يحتوي على كتلة كبيرة جدًا ويخطط في النهاية للتكتل مرة أخرى على نفسه في أزمة كبيرة. أستطيع أن أفعل ذلك الرياضيات.

بمجرد إضافة الطاقة المظلمة - هذا الشيء الإضافي الذي يتسبب في تسارع الكون ، تصبح الرياضيات أكثر صعوبة. لا يمكنني في الواقع العثور على كتاب مدرسي في علم الكونيات جديد بما يكفي لحل كل هذه المعادلات.

فريزر: حسنًا ، إذا كنت سأكتب مقالًا في مجلة بحثية (وأعدك بأنني فزت بـ & # 8217t) ، فيمكن أن يقول ، "على بعد عشرة مليارات سنة ضوئية هناك & # 8217s هذه المجموعة المجرية ،"؟ سأضطر إلى تضمين حساباتي بناءً على شكل الكون. لكن هل يجب عليّ تضمين ثلاث عمليات حسابية؟

باميلا: نعتقد في الواقع ، بفضل WMAP ، التي هي مجرد مهمة رائعة - مسبار ويلكينسون لتباين الميكروويف. لقد فعلت للعلم أكثر من أي مركبة فضائية أخرى يمكنني التفكير فيها من حيث مجرد الإجابة على الأسئلة. الآن نحن نعرف الجواب.

بفضل هذا المسبار الصغير الذي قام بعمل رائع ، نعلم أن الكون له هندسة مسطحة. بسبب نتائج المستعر الأعظم ، نعلم أيضًا أن الكون يتسارع بعيدًا. نحن نعمل من أجل فهم كثافة الكون ، ومعدل تمدد الكون.

فريزر: كيف نعرف أن الكون مسطح. من هذه الأشكال الثلاثة ، مغلق للخارج ، مفتوح بالخارج ، مسطح للداخل. كيف نعرف؟

باميلا: هذا هو المكان الذي يأتي فيه السؤال الكامل للزاوية في المثلث. عندما يمر علماء الكونيات عبر الأرقام ويقولون ، "ألقِ نظرة على الشكل الذي يجب أن يبدو عليه توزيع البقع الساخنة والباردة في خلفية الميكروويف ،" ؟ يأتون بحجم معين. يقولون أن هذه الأشياء ، في هذا الوقت ، كان لها هذا الحجم.

فريزر: لذلك قاموا بحسابها. لقد توقعوا أنه إذا كان الانفجار العظيم يعمل كما نفهمه ، فهذا هو الحجم الذي يجب أن نراه بالقيمة الحقيقية.

باميلا: نعم. وتحصل على رقم يمثل حجمًا ماديًا لحجم البقعة.

فريزر: صحيح ، مثل القياس بالسنوات الضوئية.

باميلا: نعم شيء من هذا القبيل.
ثم تعمل على اكتشاف مدى ضخامة تلك البقعة اليوم. تعتمد الزاوية التي تشغلها هذه البقعة في مجال رؤيتي على الأشكال الهندسية المختلفة للفضاء.

إذا كان لديك شكل هندسي على شكل سرج ، فإن أشعة الضوء تتجمع وستظهر البقع أصغر. إذا كان لديك هندسة مغلقة ، فإن أشعة الضوء تكون مثل الوقوف على القطب الشمالي - تتحرك إلى خط الاستواء ثم تعود إلى القطب الجنوبي. لذلك تحصل على زاوية أكبر. إذا كان & # 8217s مسطحًا ، فستحصل على زاوية بينهما.

تحسب الزوايا بدرجة واحدة ونصف درجة ودرجة ونصف درجة. أرقام لطيفة وبسيطة وقابلة للقياس.

فريزر: أليس & # 8217t نصف درجة حجم البدر؟

فريزر: حسنًا ، هذه البقع الساخنة والباردة في السماء ، إذا كانت نصف درجة ، حجم البدر ، ستكون؟

باميلا: ثم لدينا & # 8217d كون على شكل سرج.

فريزر: شكل السرج - هذا & # 8217s مفتوح؟

باميلا: نعم ، سيكون لدينا عالم مفتوح.

فريزر: ثم ، إذا كانت البقع ضعف حجم البدر في السماء ، فسيكون ...

باميلا: شقة ، مسطحة ، مسطحة.

فريزر: ستكون مسطحة. إذا كان حجمه & # 8217s ثلاثة أضعاف حجم البدر ، فسيكون مغلقًا.

فريزر: والجواب هو؟

باميلا: الجواب واضح.

فريزر: لذا قاموا بحساب هذه البقع على أنها درجة تقريبًا. هذا & # 8217s مذهل.

باميلا: كل شيء يتعلق بالقياسات. هذا شيء قمنا بقياسه.

هنا & # 8217s حيث يبدأ في أن يصبح غريبًا حقًا.

فريزر: استمر في قول ذلك!

باميلا: حسنًا ، هنا & # 8217s حيث يصبح الأمر أكثر غرابة.

فريزر: حتى أغرب! حسنا جيد. دعونا نذهب إلى مكان غريب بهذا الشكل.

باميلا: من الأشياء التي يكرهها العلماء عندما يتم ضبط الكون. نريد أن يتم تحديد الأشياء مسبقًا بواسطة معادلاتنا ، أو نريد الأشياء التي ، حسنًا ، لها الكثير من الامتدادات في القيم المسموح بها. الضبط الدقيق بدون تفسير يدفعنا إلى الجنون.

الآن ، إذا حددت ما يعنيه المسطح ، من حيث النظر الآن ورؤية كثافة معينة في الكون ، وهندسة معينة ، يمكنك وضع الاثنين معًا ومعرفة الكتلة التي تحتاجها في أوقات مختلفة لجعل هذا يعمل .

في أحد النماذج التي ننظر إليها ، تحتاج إلى كثافة نانوثانية واحدة بعد الانفجار العظيم ، وفقًا لما ذكره نيد رايت (الذي يمتلك أفضل موقع على الإطلاق لعلم الكونيات ، من جامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس ، والذي نرتبط به في ملاحظات العرض) ، ستكون الكثافة الحرجة 447،225،917،218،507،401،284،016 جرامًا لكل سنتيمتر مكعب. هذا & # 8217s 447 سكستيليون (ثم مجموعة من الأرقام الأخرى) جرام لكل سنتيمتر مكعب.

إذا أخذت جرامًا واحدًا لكل سنتيمتر مكعب بعيدًا عن 447 سكستيليون ، فإنك & # 8217d تغير نموذج هندسة الفضاء. إذا أضفت واحدة ، فستقوم & # 8217d بتغييرها مرة أخرى.

فريزر: هل ستسير في اتجاه واحد أو آخر ، أم ستكون أكثر سلاسة؟

باميلا: لا. أنت تغيره بالكامل. إضافة ذلك غرام واحد إضافي لكل سنتيمتر مكعب يغلق المساحة ، حيث ينتهي بنا الأمر بأزمة كبيرة في 80 مليار سنة أو نحو ذلك.

فريزر: حتى مع الطاقة المظلمة؟

ألا & # 8217t يرسل قشعريرة ظهرك فقط لأن الكون يجب & # 8217t أن يتم ضبطه إلى هذا الحد؟

فريزر: نعم ، على أي حال.

باميلا: هناك & # 8217s نوعًا من الفيزياء الأساسية التي نحتاج إلى إيجادها.

فريزر: هذا هو الشيء & # 8217s. هناك & # 8217s بطريقة ما يتماسك كل شيء معًا ، أو أن الانفجارات الكبيرة كانت تنفجر بعدد لا نهائي تقريبًا من المرات حتى تصل إلى هذا الرقم السحري.

باميلا: نحن لا نعرف ما هو الجواب ، لكننا نعلم أن هذا الرقم مضبوط بدقة ، وإما أن هناك & # 8217s bazillion ، sextillion الأكوان هناك ونحقق النجاح الصحيح ، أو هناك & # 8217s الفيزياء الأساسية التي نحتاج إلى تجد.

باميلا: نحن نعيش في هذا الكون المسطح الرائع الذي أتاح وقتًا كافيًا والمعايير الصحيحة التي يمكننا أن ننظر إليها ونلاحظ كل هذا.

فريزر: أنت تقول أن الأشياء يمكن أن تتغير. هل يمكنك تغيير شكل إلى آخر؟

باميلا: نعم. من الممكن أن نحصل على الكثافة الحرجة في الوقت الحالي ، ولكن إذا لم يكن لديك ، على سبيل المثال ، معلمة التسريع ، فستتغير الكثافة كدالة للوقت. بدون هذا التسارع ستتغير الهندسة. من المحتمل أن التسارع لم يكن كافياً. كل ذلك يعمل معًا لتغيير الهندسة.

يتكون الكون من كمية معينة من الكتلة ، والتي تقتصر على حجم معين. مع نمو هذا الحجم ، تتقلص كثافة الكون. هناك & # 8217s هذا التفاعل بين الجاذبية التي تحاول إعادة الكون معًا وحقيقة أن الكون بدأ يتحرك إلى الخارج.

نحن نعلم الآن هذا الدفع الإضافي الذي يحدث & # 8217s ، هذا الضغط الإضافي من الطاقة المظلمة التي & # 8217s تدفع الكون للخارج. تؤثر قوة الدفع مقارنة بقوة السحب على كيفية تغير الهندسة بمرور الوقت.

ما زلنا نحاول فهم الطاقة المظلمة. إنه نوع من الغموض. ما نعتقد أنه يحدث هو أن الطاقة المظلمة تتدلى دائمًا تدفع نفس المقدار لكل حجم. ومع تضاؤل ​​الكتلة أكثر فأكثر (مع توسع الكون) ، تتناقص قدرتها على امتصاص الكون مرة أخرى لأسفل بشكل أسرع. This is balancing out to say we’ve always had this magical, flat, critical density to the universe.

باميلا: It’s really hard.

فريزر: لا لا. I guess the implications of the dark energy for this must have just thrown astronomers in a loop. I think for the lay-people we kind of go, “there’s an accelerating force in the universe. That’s interesting, that’s surprising.â€? I’m sure for cosmologists who are right on the cusp of figuring out the shape of the universe, this threw in a layer of math that they were not ready for.

باميلا: That’s an understatement. One of the funniest talks – and it wasn’t meant to be funny, it just worked out that way – that I’ve ever seen was one that Chris Enke gave on how we teach astronomy. I can’t remember where it was, it was an AAS meeting (I want to say it was one of the ones in Seattle). He stood up there and basically said we don’t have the cosmology that theorists would ever have chosen because it’s just too hard to calculate. It’s much easier if you have these other geometries, and those are the ones we all learned in school.

He was so right. If you go back through the journals and look at all the models for the universe that have been worked over time, the ones that people spent the most time on are the ones that have no acceleration and have a flat geometry because that at least is fairly simple, or they have a closed geometry.

When we discovered our universe was accelerating apart, well that lambda had been in Einstein’s equation since the beginning, but it made the math difficult. So, theorists weren’t working in that direction. They were working in more simple directions.

فريزر: So now they all had to go back to school.

باميلا: They all had to go back to school.

فريزر: And take those courses to teach them how to incorporate lambda into their calculations and have another shot at it.

باميلا: I’m so glad that I took cosmology as a class before lambda was found, because I like myself.

فريزر: So where do cosmologists go from here, then, in trying to figure this out? What are the big, unanswered questions? It sounds like WMAP took one big one off the table. What’s left?

باميلا: Now comes the question of what you do with this flat geometry. You can imagine flat in a lot of different ways. The definition of flat is when you make an equilateral triangle all the angles are 60 degrees, and when you draw two parallel lines, they stay parallel and the same distance apart at all distances, and when you draw two perpendicular lines they stay perpendicular at all distances. So the geometry works just like you learned it in tenth grade.

You can do this in different ways. One of the weirder ways is to start with a cube – nice, friendly normal cube. Wrap it around so that the two ends of the cube, the left side and right side come together and touch. What you’ve just made is a doughnut, a toroid.

Because it’s a cube wrapped up on itself, you still have this flat geometry. If you’re standing on the surface of this toroid (and if this is the way the universe is shaped, you now need to step into a fourth dimension to do this), when you fire two laser beams off side by side they stay the same distance.

You can take two strings and wrap them any which way you want around the doughnut and they’ll stay the same distance apart at all points. You can wrap them around the sprinkle direction, around the top. You can go from the top around to the bottom and come back up. These lines always stay the same distance apart.

If you start out 90 degrees apart, one say, walking around the bottom of the doughnut and then back up and the other walking around the ring of the doughnut, you can stay perpendicular to each other. So we looked and said if the universe is toroidal-shaped, what are the consequences observationally? This implies that starlight can wrap itself around the universe in two different directions, which is kind of weird.

فريزر: We’ve got a lot of listeners who don’t like us saying the universe is a big doughnut.

باميلا: I know, I know. Blame Joseph Silk.

فريزر: منجز. It’s all on you, Silk!

باميلا: The initial models with the doughnut-shaped universe, the four-dimensional hypertoroid, made a certain set of predictions. People got in the WMAP data and looked and looked and looked and said this first round of predictions doesn’t seem to prove true, so it’s probably not shaped that way.

The theorists went back to work and came up with more things. WMAP couldn’t say whether they were right or wrong. Now we’re waiting for the Planck mission.

فريزر: Planck is going to be the next telescope looking at…

باميلا: High-resolution, highly sensitive probe that’s going to look at the microwave background fluxuations. It’s going to see things in even more detail. We’re going to be able to start figuring out if the universe is a hyper-dodecahedron (which is fun to say), or hyper-toroid, or if it’s just plain flat going out in all directions with no edges so you can never quite work your way back around to where you started.

These questions are about if you could go on forever where would you get to? This gets into questions that we’ll have to get into next week. Is the universe finite or infinite? What does this have for consequences in terms of what happens if light just keeps going forever in a straight line?

فريزر: حسنا. Let’s do a third show then. Next week we’ll cover whether the universe is infinite or finite and how much of the universe we can see and how much we can’t see and so on. That’ll be great.

This transcript is not an exact match to the audio file. It has been edited for clarity.


What is the shape of Universe? - الفلك

الفلك is defined as the study of the objects that lie beyond our planet Earth and the processes by which these objects interact with one another. We will see, though, that it is much more. It is also humanity’s attempt to organize what we learn into a clear history of the universe, from the instant of its birth in the Big Bang to the present moment. Throughout this book, we emphasize that science is a progress report—one that changes constantly as new techniques and instruments allow us to probe the universe more deeply.

In considering the history of the universe, we will see again and again that the cosmos evolves it changes in profound ways over long periods of time. For example, the universe made the carbon, the calcium, and the oxygen necessary to construct something as interesting and complicated as you. Today, many billions of years later, the universe has evolved into a more hospitable place for life. Tracing the evolutionary processes that continue to shape the universe is one of the most important (and satisfying) parts of modern الفلك.


What shape is the universe?

Geometry of the Universe. Credit: NASA/GSFC

The universe. It's the only home we've ever known. Thanks to its intrinsic physical laws, the known constants of nature, and the heavy-metal-spewing fireballs known as supernovae we are little tiny beings held fast to a spinning ball of rock in a distant corner of space and time.

Doesn't it seem a little rude not to know much about the universe itself? For instance, if we could look at it from outside, what would we see? A vast blackness? A sea of bubbles? Snow globe? Rat maze? A marble in the hands of a larger-dimensional aliens or some other prog rock album cover?

As it turns out, the answer is both simpler and weirder than all those options. The shape of the universe is a question we love to guess at as a species and make up all kinds of nonsense.

Hindu texts describe the universe as a cosmic egg, the Jains believed it was human-shaped. The Greek Stoics saw the universe as a single island floating in an otherwise infinite void, while Aristotle believed it was made up of a finite series of concentric spheres, or perhaps it's simply "turtles all the way down".

Thanks to the mathematical genius of Einstein, cosmologists can actually test out the validity of various models that describe the universe's shape, turtles, mazes, and otherwise.

There are three main flavors that scientists consider: positively curved, negatively curved, and flat. We know it exists in at least four dimensions, so any of the shapes we are about to describe are bordering on Lovecraftian madness geometry, so fire up your madness abacus. Ya! Ya! Cthulhu ftagen.

A positively curved universe would look somewhat like a four-dimensional sphere. This type of universe would be finite in space, but with no discernible edge. In fact, two distant particles travelling in two straight lines would actually intersect before ending up back where they started.

You can try this at home. Grab a balloon and draw a straight line with a sharpie. Your line eventually meets its starting point. A second line starting on the opposite side of the balloon will do the same thing, and it will cross your first line before meeting itself again.

This type of universe, conveniently easy to imagine in three dimensions, would only arise if the cosmos contained a certain, large amount of energy.

To be positively curved, or closed, the universe would first have to stop expanding – something that would only happen if the cosmos housed enough energy to give gravity the leading edge. Present cosmological observations suggest that the universe should expand forever. So, for now, we're tossing out the easy to imagine scenario.

A negatively curved universe would look like a four-dimensional saddle. Open, without boundaries in space or time. It would contain too little energy to ever stop expanding.

Here two particles traveling on straight paths would never meet. In fact, they would continuously diverge, getting farther and farther away from each other as infinite time spiraled on.

If the universe is found to contain a Goldilocks-specific, critical amount of energy, teetering perilously between the extremes, its expansion will halt after an infinite amount of time,

This type of universe is called a flat universe. Particles in a flat cosmos continue on their merry way in parallel straight paths, never to meet, but never to diverge either.

Sphere, saddle, flat plane. Those are pretty easily to picture. There are other options too – like a soccer ball, a doughnut, or a trumpet.

A soccer ball would look much like a spherical universe, but one with a very particular signature – a sort of hall of mirrors imprinted on the cosmic microwave background.

The doughnut is technically a flat universe, but one that is connected in multiple places. Some scientists believe that large warm and cool spots in the CMB could actually be evidence for this kind of tasty topology.

Lastly, we come to the trumpet. This is another way to visualize a negatively curved cosmos: like a saddle curled into a long tube, with one very flared end and one very narrow end. Someone in the narrow end would find their cosmos to be so cramped, it only had two dimensions. Meanwhile, someone else in the flared end could only travel so far before they found themselves inexplicably turned around and flying the other way.

So which is it? Is our universe an orange or a bagel? Is it Pringles? A cheese slice? Brass or woodwind? Scientists have not yet ruled out the more wacky, negatively curved suggestions, such as the saddle or the trumpet.

WMAP data of the Cosmic Microwave Background. الائتمان: ناسا

Haters are going to argue that we will never know what the true shape of our universe is. Those people are no fun, and are just obstructionists. Seriously, let us help you get better friends.

Based on the most recent Planck data, released in February 2015, our universe is most likely… flat. Infinitely finite, not curved even a little bit, with an exact, critical amount of energy supplied by dark matter and dark energy.

I know this gets a little confusing, and meanders right up to the border of nap time, but here's what I'm hoping you'll take away from all this.

It's amazing that not only can we make guesses at what our incredible universe looks like, but that there's clever people working tirelessly to help us figure that out. It's one of the things that makes me happiest about talking every week about space and astronomy. I just can't wait to see what's next.

So what do you think? Is a flat universe too boring for your taste? What shape would you like the universe to be, given the wide array of options?

Thanks for watching! Never miss an episode by clicking subscribe.

Our Patreon community is the reason these shows happen. We'd like to thank Fred Manzella, Todd Sanders, and the rest of the members who support us in making great space and astronomy content. Members get advance access to episodes, extras, contests, and other shenanigans with Jay, myself and the rest of the team.


شاهد الفيديو: ما شكل الكون. الكون المنحني. الكون المسطح. الكون المغلق. نهاية الكون و بداية الاكوان المتعددة (شهر فبراير 2023).