Плоская Вселенная не обязательно бесконечна

08.10.2026

Как устроено пространство Вселенной - один из фундаментальных вопросов современной космологии. На первый взгляд может показаться, что если пространство не имеет заметной кривизны, то оно должно простираться бесконечно во всех направлениях. Однако геометрия и топология пространства - не одно и то же, поэтому плоская Вселенная вовсе не обязана быть бесконечной. Новые результаты американских ученых позволяют увереннее говорить о геометрии космоса, но одновременно показывают, почему вопрос о его истинных размерах остается открытым.

Ключом к определению геометрии Вселенной стал космический микроволновый фон (CMB) - излучение, сохранившееся с ранних этапов ее развития. Оно представляет собой своеобразный космический снимок очень молодой Вселенной, а распределение температуры в этом излучении содержит информацию о свойствах пространства, через которое свет распространялся на протяжении миллиардов лет. Анализируя характерные особенности CMB, исследователи могут проверять, соответствует ли наблюдаемая картина плоскому, положительно или отрицательно искривленному пространству.

Особое внимание специалисты уделили температурным колебаниям космического микроволнового фона. Их характерный масштаб соответствует тому, что ожидается для плоской геометрии. Если бы пространство обладало значительной кривизной, размеры наблюдаемых структур на небе отличались бы от предсказанных для плоской Вселенной. Полученные данные поэтому служат весомым аргументом в пользу того, что в доступных наблюдениям масштабах пространство имеет практически плоскую геометрию.

Однако из этого вовсе не следует, что Вселенная бесконечна. Здесь возникает различие между геометрией и топологией. Геометрия описывает локальные свойства пространства, например его кривизну, тогда как топология определяет его глобальную структуру и то, каким образом пространство может быть соединено само с собой. Математики описали 17 различных топологий, совместимых с плоской геометрией. Поэтому теоретически пространство может быть плоским, но при этом конечным и замкнутым.

Представить такую конструкцию можно на упрощенном примере двумерной поверхности. Плоский лист бумаги можно мысленно соединить противоположными краями, получив замкнутую поверхность, на которой локально сохраняется плоская геометрия. В трехмерном пространстве возможны гораздо более сложные варианты подобного устройства. Поэтому отсутствие кривизны само по себе еще ничего не говорит о том, заканчивается ли Вселенная где-то далеко или пространство замыкается таким образом, что при достаточно длительном движении можно было бы вернуться в исходную область.

Астрономы пытались найти признаки подобной замкнутой структуры, изучая космический микроволновый фон. В частности, исследователи искали повторяющиеся особенности в его распределении, а также потенциальные совпадения одних и тех же космических структур в разных направлениях неба. Если бы пространство обладало определенной конечной топологией, свет от одного и того же объекта теоретически мог бы приходить к наблюдателю разными путями, создавая повторяющиеся изображения. Однако убедительных свидетельств существования такой замкнутой топологии пока обнаружить не удалось.

Кроме того, возможности наблюдательной космологии принципиально ограничены. Ученые имеют доступ лишь к наблюдаемой части Вселенной, то есть к области, свет из которой успел достичь Земли. За ее пределами могут находиться огромные области пространства, о которых мы пока не способны получить непосредственную информацию. Поэтому даже очень точные измерения геометрии наблюдаемой Вселенной не позволяют автоматически определить глобальную структуру всего космоса.

<< Назад: Мини-ПК GMKtec Evo-X5 Pro 09.10.2026

>> Вперед: Музыкальный плеер New Matter Sudo SP-01 08.10.2026

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Ферроэлектрики научились выдерживать более 10 миллиардов циклов перезаписи 11.10.2026

Энергонезависимая память должна не только быстро записывать и сохранять информацию без постоянного питания, но и выдерживать огромное количество циклов перезаписи. Одним из перспективных вариантов такой технологии считаются ферроэлектрические материалы, однако их практическое применение долгое время ограничивалось сравнительно быстрым разрушением. Исследователям удалось установить механизм этого процесса на атомном уровне и предложить способ, который значительно увеличивает срок службы таких материалов. Работу выполнила группа ученых из Университета электронной науки и техники Сианя (Xidian University) совместно с коллегами из Гонконгского университета и Фуданского университета. Особый интерес специалистов вызвали ферроэлектрики со структурой вюрцита, в частности нитрид алюминия-скандия (AlScN). Эти материалы способны сохранять информацию благодаря изменению направления электрической поляризации на атомном уровне и хорошо совместимы с современными технологиями производства микросхем ...>>

Электромобиль VENTRA с системой очистки воздуха 11.10.2026

Даже автомобили без двигателя внутреннего сгорания не являются полностью безвредными для окружающей среды. При движении любой автомобиль изнашивает шины и тормозные элементы, в результате чего в воздух и на дорожное покрытие попадают мельчайшие частицы. Студенты Эйндховенского технологического университета решили обратить внимание именно на этот мало заметный источник загрязнения и создали концептуальный электромобиль VENTRA, способный собирать часть таких загрязняющих веществ непосредственно во время движения. Проект разработала команда TU/ecomotive, которая оснастила VENTRA специальной системой улавливания частиц, образующихся при износе шин и торможении. Авторы концепта считают, что переход на электрическую тягу сам по себе не решает проблему автомобильных выбросов. Более тяжелые электромобили дополнительно нагружают шины, а их электродвигатели способны обеспечивать очень быстрое ускорение, что также может способствовать повышенному износу резины. Собранные около колес частицы си ...>>

Лазерное переключение магнитов 10.10.2026

Технологии хранения данных постоянно стремятся уменьшить размеры элементов памяти и одновременно увеличить скорость записи информации. Один из возможных путей связан с использованием света, который способен переносить энергию с огромной скоростью и воздействовать на очень небольшие области материала. Инженеры Университета Калифорнии в Сан-Диего (UC San Diego) продемонстрировали необычный способ управления магнитным состоянием вещества, при котором внешнее магнитное поле вообще не требуется. В обычных жестких дисках информация записывается в виде последовательности крошечных магнитных областей, соответствующих значениям 1 и 0. Для изменения их состояния обычно необходимо внешнее магнитное поле, однако такой способ требует значительных энергетических затрат и ограничивает скорость записи. Исследователи UC San Diego предложили альтернативу - так называемое оптическое переключение, при котором магнитное состояние изменяется под воздействием лазерного излучения. По оценкам специалистов, ...>>

Наушники Neurable One с мониторингом концентрации и усталости мозга 10.10.2026

Современные наушники постепенно превращаются из обычного аудиоустройства в персональный электронный помощник. Они уже умеют подавлять окружающий шум, анализировать качество звука и отслеживать некоторые параметры физического состояния человека. Американская компания Neurable пошла еще дальше и предложила использовать наушники для оценки активности мозга, чтобы определить, насколько человек сосредоточен, испытывает умственное напряжение или начинает уставать. Новая модель получила название Neurable One и оснащена 12 датчиками, способными регистрировать электрическую активность мозга. В основе технологии лежит электроэнцефалография, или EEG, применяемая для фиксации электрических сигналов, возникающих при работе нервной системы. Датчики размещены во внутренних накладках наушников и начинают получать информацию сразу после того, как пользователь надевает устройство. Затем специальное приложение анализирует полученные данные и оценивает текущее состояние человека. Разработчики предус ...>>

Климатический кризис меняет питание детей и влияет на их здоровье 09.10.2026

Когда говорят о влиянии климатических изменений на здоровье человека, чаще всего вспоминают экстремальную жару, наводнения, засухи или лесные пожары. Однако последствия глобального потепления могут проявляться гораздо менее заметно. Один из таких механизмов связан с продовольствием: изменения климата способны влиять на урожайность, стоимость продуктов и их доступность, а через это - на качество питания детей. Особое значение эта проблема приобретает в первые годы жизни. Дети в возрасте до пяти лет особенно чувствительны к недостатку необходимых питательных веществ, поскольку именно в этот период питание и окружающая среда тесно связаны с ростом организма, развитием и формированием иммунной системы. Если полноценная пища становится менее доступной, последствия могут проявляться не сразу, но отражаться на здоровье ребенка в дальнейшем. Бразильские исследователи попытались определить, где подобные проблемы могут пересекаться с климатическими факторами. Для этого специалисты разработ ...>>

Случайная новость из Архива Системы жидкостного охлаждения ASUS ROG Strix LC II 23.05.2021 ASUSTeK Computer начала поставки необслуживаемых систем жидкостного охлаждения ROG Strix LC II. Эта линейка представлена пятью моделями с радиаторами типоразмера 240, 280 и 360 мм, а также светодиодной ARGB-подсветкой вентиляторов и без нее. В основе процессорных СЖО ROG Strix LC II лежит платформа Asetek CLC 7-го поколения. Вендор применил водоблок с медным основанием и встроенной помпой, шланги в нейлоновой оплетке и алюминиевые радиаторы толщиной 27 мм. Заявлена поддержка платформ Intel LGA115x, LGA1366, LGA1200, LGA20xx, AMD AM4 и TR4. Крышка водоблока у всех моделей снабжена логотипом ASUS ROG с подсветкой. Поставляемые в комплекте 120-мм вентиляторы работают на скорости 800-2500 об/мин, создают давление до 5,0 мм вод. ст. и воздушный поток до 81 CFM (137,6 м3/час) при уровне шума не более 37,6 дБА. Модель с 280-мм радиатором комплектуется двумя 140-мм "вертушками". Для них характерен рабочий диапазон 700-2100 об/мин, статическое давление до 3,1 мм вод. Ст. и максимальный воздушный поток 102,3 CFM (173,8 м3/час). Шум не превышает 35,7 дБА.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026