Ce formă are, de fapt, Universul?5 (3)
Când privim cerul nopții, instinctul ne spune că Universul este un spațiu infinit care se întinde în toate direcțiile. Dar realitatea ar putea fi mult mai surprinzătoare. De zeci de ani, cosmologii încearcă să răspundă uneia dintre cele mai dificile întrebări din știință: ce formă are întregul Univers?
Răspunsul nu este deloc simplu, deoarece noi putem observa doar o mică parte din Univers – așa-numitul Univers observabil.
Putem observa doar o parte din Univers, numită Universul observabil, care are un diametru de aproximativ 93 de miliarde de ani-lumină. Deși Universul are o vârstă de 13,8 miliarde de ani, expansiunea continuă a spațiului face ca regiunile care au emis lumina observată astăzi să se afle în prezent la distanțe de aproximativ 46,5 miliarde de ani-lumină de noi.
O precizare importantă: cei 93 de miliarde de ani-lumină se referă doar la Universul observabil. Dimensiunea întregului Univers este necunoscută. El ar putea fi mult mai mare sau chiar infinit, conform modelelor cosmologice actuale.
Univers plat – cea mai probabilă variantă
Conform celor mai precise măsurători realizate de sateliții WMAP și Planck, Universul pare să fie aproape perfect plat. Asta nu înseamnă că este o foaie de hârtie bidimensională, ci că, la scară cosmică, geometria spațiului respectă regulile geometriei euclidiene.
Într-un Univers plat:
- două linii paralele nu se întâlnesc niciodată;
- suma unghiurilor unui triunghi este de 180°;
- lumina călătorește în linii drepte pe distanțe cosmice, dacă nu este deviată de gravitație.
Datele actuale indică faptul că aceasta este cea mai bună descriere a Universului cunoscut.
Univers sferic – un cosmos închis
O altă posibilitate este ca Universul să fie ușor curbat, asemenea suprafeței unei sfere, dar într-o dimensiune suplimentară. Dacă această ipoteză ar fi corectă, atunci Universul ar fi finit ca volum, însă fără margini.
Istorie.eu
- James Cook, englezul care a descoperit Australia și a murit în Hawaii
James Cook este unul dintre cele mai interesante și faimoase personaje din Istoria Angliei, rolul jucat de acesta în expansiunea……
România Misterioasă
- Brazda lui Novac, una dintre cele mai mari construcții militare
Pentru mulți dintre noi, Brazda lui Novac este doar un nume întâlnit pe hărți sau în manualele de istorie. În…
Un exemplu simplu este Pământul: poți merge într-o singură direcție și, fără să întâlnești un capăt, ajungi în punctul din care ai plecat.
Într-un astfel de Univers, razele de lumină s-ar putea întoarce, teoretic, după miliarde de ani, iar în anumite condiții am putea vedea aceeași galaxie în direcții diferite ale cerului.
Univers hiperbolic – spațiu deschis
Există și varianta opusă: un Univers cu o curbură negativă, asemănător unei șei de cal.
În această geometrie:
- liniile paralele tind să se depărteze;
- triunghiurile au suma unghiurilor mai mică de 180°;
- spațiul se extinde mai rapid decât într-un Univers plat.
Și această ipoteză este compatibilă cu unele modele teoretice, însă observațiile actuale sugerează că, dacă există o astfel de curbură, ea este extrem de mică.
Ar putea avea o formă și mai ciudată?
Matematica permite existența unor forme cosmice mult mai exotice.
Una dintre cele mai fascinante este torul, asemănător unei gogoși. Într-un astfel de Univers, dacă ai merge suficient de mult într-o direcție, ai putea reveni în locul din care ai plecat, fără să schimbi sensul.
Există și modele bazate pe spații multidimensionale sau pe topologii foarte complexe, în care Universul este finit, dar nu are margini și poate avea proprietăți greu de imaginat intuitiv.
Până acum însă, astronomii nu au găsit dovezi convingătoare care să confirme una dintre aceste geometrii exotice.
Cum află oamenii de știință forma Universului?
Cosmologii folosesc mai multe metode pentru a studia geometria cosmosului:
- analiza radiației cosmice de fond, rămasă din perioada imediat următoare Big Bang-ului;
- studierea distribuției galaxiilor la scară foarte mare;
- observarea exploziilor de supernove, folosite ca „lumânări standard” pentru măsurarea distanțelor;
- analiza efectelor de lentilă gravitațională, prin care gravitația obiectelor masive deviază lumina.
Toate aceste observații contribuie la estimarea curburii spațiului și la înțelegerea formei Universului.
Un mister încă deschis
Deși cele mai bune măsurători indică faptul că Universul este aproape perfect plat, oamenii de știință nu pot afirma cu certitudine că aceasta este forma întregului cosmos. Este posibil ca Universul să fie mult mai mare decât partea pe care o putem observa sau chiar infinit, caz în care geometria sa completă ar putea rămâne necunoscută pentru foarte mult timp.
Paradoxal, cu cât instrumentele noastre devin mai performante, cu atât descoperim cât de puțin știm despre structura reală a Universului. Forma sa rămâne unul dintre cele mai fascinante mistere ale cosmologiei moderne, iar răspunsul final ar putea schimba fundamental modul în care înțelegem spațiul, timpul și locul nostru în cosmos.
