Kembali pada masa-masa ketika orang menyangka bumi itu rata, adalah suatu bidah untuk menganggap bahawa perjalanan yang panjang dalam garis lurus akhirnya akan membawa anda kembali ke titik awal anda. Tetapi betul: berjalan, terbang, berenang sejauh 40,000 kilometer ke satu arah dan anda akan kembali ke tempat yang anda mulakan. Dan kemudian anda tertanya-tanya: adakah mungkin melakukan helah yang sama di angkasa? Sekiranya anda mengambil roket yang dapat terbang dengan cukup cepat dan cukup lama tanpa bertembung dengan bintang atau galaksi yang jauh, bolehkah anda kembali ke titik tolak anda?
Pada pandangan pertama, ini mungkin kelihatan gila, tetapi sebenarnya tidak. Anda mungkin berfikir bahawa alam semesta ini tidak terbatas dan terus berlangsung selamanya ke semua arah, tetapi kita mempunyai bukti bahawa bentuk dan ukuran alam semesta ini cukup terbatas. Pertama, hanya 13.8 bilion tahun yang berlalu sejak Big Bang, dan kita dapat melihat jumlah ruang yang dikunjungi cahaya dalam 13.8 bilion tahun, menyoroti setiap titik yang dikunjungi. Kedua, terdapat beratus-ratus bilion galaksi yang lebih muda pada masa lalu, dan semakin jauh ke masa lalu kita melihat, semakin jelas ini menjadi. Mungkinkah salah satu (atau lebih) galaksi ini adalah versi muda Bima Sakti yang kita dewasa? Akhirnya, sama seperti Bumi mempunyai dua dimensi di mana kita dapat bergerak di atasnya (dari utara ke selatan dan dari barat ke timur, tetapi tidak dari atas ke bawah),bolehkah Alam Semesta menjadi struktur multidimensi (hipersfera atau hipertor), di mana banyak dimensi ditutup dan terhad, berpusing ke dalam dirinya sendiri?
Sekiranya demikian, jika anda berjalan dalam garis lurus cukup lama, anda akhirnya akan kembali ke tempat anda memulakannya. Dan jika anda tidak kekal, suatu hari anda dapat melihat bahagian belakang kepala anda sendiri hanya dengan mencari cukup lama, kerana mata anda akhirnya akan melihat cahaya yang terpantul dari belakang kepala anda sendiri. Sekiranya alam semesta benar-benar ada, bagaimana kita pasti tahu?
Untuk melakukan ini, kita perlu melihat Alam Semesta pada skala terbesarnya dan mencari tempat di mana ia mempunyai sifat yang sama dari semua arah. Alam semesta yang terbatas dan berpusing akan bermaksud bahawa struktur yang sama muncul berulang kali. Walaupun sebahagian besar alam semesta sukar didefinisikan sebagai berpusing, kerana kelajuan cahaya yang terhad bermaksud bahawa kita akan melihat objek yang sama pada tahap evolusi mereka yang berbeza (seperti Bima Sakti yang lebih muda), akan selalu ada objek yang akan berada pada tahap evolusi yang sama dalam berbeza tempat. Struktur semesta berskala besar tidak menunjukkan struktur seperti itu, tetapi kita mempunyai tempat yang lebih baik untuk dilihat: latar belakang gelombang mikro kosmik.
Fluktuasi susulan Big Bang mempunyai corak pengulangan yang sangat spesifik, tetapi juga menunjukkan taburan pola ini secara rawak. Banyak algoritma telah dikembangkan untuk mencari isyarat tidak rawak berulang dalam korelasi turun naik di bahagian langit yang berlainan. Sekiranya alam semesta itu terbatas dan berpintal - jika bahagian-bahagiannya diulang di tempat lain - ia akan tercermin dalam latar gelombang mikro kosmik.
Video promosi:
Tetapi ketiadaan struktur berulang yang diperhatikan tidak bermaksud bahawa alam semesta tidak mempunyai jenis topologi ini. Ini bermaksud bahawa jika Alam Semesta berulang, mewakili permukaan atas tertutup, dan secara teorinya kita dapat berakhir pada titik yang sama, bergerak dalam garis lurus cukup lama, tetapi ini akan dapat dilihat pada skala yang lebih besar daripada bahagian yang kita amati. Memandangkan kita dibatasi oleh jarak yang dilalui cahaya dalam 13.8 bilion tahun, senario seperti itu sangat mungkin.
Tetapi ada satu tetapi.
Tidak kira seberapa maju teknikal kita, suatu hari di masa depan, selagi kita dibatasi oleh kelajuan cahaya, kita tidak akan pernah tahu apakah alam semesta benar-benar berkelakuan seperti ini. Berkat tenaga gelap dan pengembangan alam semesta yang dipercepat, secara fizikalnya mustahil untuk sampai ke pinggir bahkan alam semesta yang dapat dilihat sekarang; kita boleh menggunakan sepertiga cara ini paling banyak Sekiranya alam semesta tidak berulang pada skala yang kurang daripada 15 bilion tahun cahaya dengan diameter moden, kita tidak akan pernah kembali ke titik di mana kita bermula dalam garis lurus.
Tetapi ini tidak bermaksud bahawa Alam Semesta tidak dapat ditutup, terbatas, dan berubah menjadi hipersfera. Ini bermaksud bahawa pengembangan Alam Semesta - pengembangan dipercepat - melarang kita untuk "mengelilingi dunia" di Alam Semesta. Kerana gabungan faktor seperti:
- usia akhir Alam Semesta;
- kelajuan cahaya terakhir;
- pengembangan Alam Semesta;
- dan kehadiran tenaga gelap, kita mungkin tidak pernah tahu sama ada Alam Semesta kita tidak terbatas atau tidak, dan apakah topologi sebenarnya.
Yang dapat kita lihat adalah bahagian yang ada pada kita yang membolehkan kita menetapkan had mengenai kemungkinan topologi alam semesta. Sejauh yang kita tahu, ia rata, tidak berulang, dan mungkin, tetapi tidak semestinya, tidak terbatas. Mungkin, seiring berjalannya waktu, ketika Alam Semesta akan semakin terbuka kepada kita, pengukuran kelengkungan kita akan menjadi lebih tepat dan tepat dan mengungkapkan kepada kita kebenaran baru. Walaupun kemampuan kita untuk mengamati sangat terbatas, mungkin ada peluang baru, yang belum diketahui di luar cakrawala kosmik.
ILYA KHEL
