Z jednej strony Wszechświat może rozciągać się bez końca, z drugiej — może być skończony, a mimo to pozbawiony krawędzi. Kluczem jest krzywizna i topologia: tak jak powierzchnia Ziemi jest skończona, gładka i bez „brzegu”, tak samo może zachowywać się kosmos poza naszym horyzontem obserwowalnym.
Aby to sprawdzić, kosmolodzy mierzą geometrię na wielkich skalach. Patrzą w kosmiczne mikrofalowe promieniowanie tła (CMB), powstałe, gdy gorąca plazma młodego Wszechświata ostygła i wypuściła „błysk” promieniowania. Fizyka tej plazmy pozwala przewidzieć rozmiary plamek temperatury na niebie. Gdyby przestrzeń była wyraźnie zakrzywiona, światło uległoby ugięciu, a plamki miałyby inne rozmiary niż w obliczeniach. Tymczasem są dokładnie takie, jak oczekujemy — na naszej dostępnej skali kosmos wygląda na płaski.
To jednak nie rozstrzyga wszystkiego. Jak zauważa Paul Sutter, gdybyśmy badali krzywiznę Ziemi na poziomie jednego osiedla, też „wyszłaby” płaskość. Być może Wszechświat zakrzywia się dopiero na rozmiarach większych niż nasza obserwowalna bańka. W takim przypadku wędrówka w jednym kierunku mogłaby kiedyś zaprowadzić w to samo miejsce — czysto teoretycznie, bo ekspansja uniemożliwia dotarcie za horyzont.
Co więcej, płaskość geometrii nie wyklucza „zawiniętych” wymiarów. Kartkę można zwinąć w cylinder: trójkąty i linie równoległe pozostają „jak z kartki”, a topologia się zmienia. Podobnie z torusem („donutem”), Mobius strip i Kelin bottle — wszystkie są geometrycznie płaskie, lecz topologicznie odmienne. W trzech wymiarach istnieje 17 znanych płaskich topologii, w tym Hansc-Wendt space z heksagonalnymi tilingami.
Szukano śladów takich zamknięć: powtarzających się wzorów w CMB czy „podwójnych” galaktyk po przeciwnych stronach nieba. Jak dotąd nie widać sygnału; Wszechświat wygląda na płaski i prosty, choć granica poznania sprawia, że ostatecznej odpowiedzi możemy nigdy nie uzyskać. Jak opisano w tekście Paula Suttera, pozostaje więc uczciwe: „na razie nie wiemy”, z dobrymi powodami po obu stronach sporu.
Ilustracja została przygotowana z użyciem AI na bazie oryginalnego zdjęcia w celu zachowania spójności wizualnej.
Pełna treść źródłowa: Universe Today
