Ученые выдвинули гипотезу о форме вселенной — вполне возможно, что она похожа на пончик. Дело тут не в том, что сахарная пудра подобна мириадам звезд, а в топологии пончика — его форме тора.
Если вы поедете по прямой, то будете все сильнее удаляться от места, из которого выехали. Если путешествовать по шару вроде нашей планеты, вы в какой-то момент вернетесь в точку, из которой начинали. Но, если вы отправитесь в путь по поверхности пончика, то вам не гарантировано ни то, ни другое.
В новом исследовании, о котором пишет портал ScienceNews, ученые полагают, что вселенная вполне может быть устроена примерно так же. Драган Гутерер, космолог Мичиганского университета в Энн-Арбор, познакомившийся с гипотезой коллег, считает ее прорывной: «меня окрыляет мысль, что вселенная может иметь нетипичную топологию — и что в перспективе мы сможем ее измерить».
Вселенная с нетривиальной топологией чем-то похожа на компьютерную игру вроде Пакмана. Если вы побежите за край экрана справа, то тут же окажетесь на этом же экране, но уже слева. И как бы вы не меняли размер игрового поля, телепортацию через заэкранное пространство вы будете не в силах изменить.
Какая именно топология у нашей вселенной, ученые пытаются определить, измеряя маршрут космических радио- и световых волн.
Успехом эти поиски пока не увенчались, но ученые не сдаются — потому что возможных топологий бессчетное множество, а исследование учитывало лишь малую их часть.
В качестве примера авторы приводят многомерный тор, частным вариантом которого является привычный нам пончик. Если для обычного тора касательной в каждой точке является двумерная плоскость, то для кубического тора это может быть совокупность трехмерных пространств.
Перемещаясь из одной точки этой топологии в другую. для обычного глаза вы будете оказываться в непредсказуемой последовательности точек в пространстве, или вовсе из него исчезать — как если бы у нашего мира тоже был «край экрана», как в Пакмане.
Следующее исследование, которое планируют ученые, предполагает изучение 17 различных возможных топологий — и авторы честно признаются, что еще не все из них придумали. Отправной точкой для исследователей являются древнейшие волны света, которые странствуют по вселенной миллионы лет, и маршрут, который они проделали.
Разумеется, подобные вычисления невозможно произвести в уме — и очень трудно даже на современных компьютерах. Кроме этого, ученые рассчитывают собрать большой массив данных о перемещениях небесных тел, фиксируемых телескопами.
Хотя все это может показаться исключительно упражнением для ума, Гленн Старкман, один из авторов исследования, с этим не согласен.
Кроме того, это понимание существенно упростило бы межзвездные путешествия — недавно ученые доказали, что когда-нибудь мы и правда сможем летать между звездами, как в фантастических фильмах.
Георгий Мазуркевич.