Що таке плоска всесвіт

phd @ princeton astro | haykh.tumblr.com

Уявіть, що ви двовимірний чоловічок і живете на поверхні кульки. Шарик, будучи двовимірним об'єктом в тривимірному просторі має природну позитивну кривизну. Як поміряти кривизну кульки, якщо ви - всього лише двовимірної чоловічок з його поверхні? Насправді дуже просто, достатньо намалювати трикутник і поміряти суму кутів. Якщо сума кутів буде більше 180 °, то кривизна позитивна, якщо менше 180 ° - негативна, якщо дорівнює 180 ° - значить нульова, тобто ви живете на площині.

Тепер уявімо, що ви - тривимірний чоловічок і живете на поверхні тривимірного простору (або всередині, не важливо). У тривимірного простору (різноманіття) теж є своя натуральна кривизна, яку можна поміряти дуже схожими способами.

Що стосується нашого Всесвіту. Всесвіт, в стандартній космології, це чотиривимірний простір-час, геометрія якого змінюється з часом (простір роздувається). У такого різноманіття (простору) є своя кривизна, яку можна поміряти в основному непрямими фізичними способами. Так ось ця кривизна, яку можна поміряти з досить хорошою точністю, виявляється дуже близькою до нуля, що говорить про те, що наш Всесвіт - з дуже хорошою точністю 0.4% - плоска. На практиці це означає, що ми живемо на такій великій кульці (НЕ кульці, а більш складний об'єкт), що ми майже не відчуваємо її кривизну. У таких випадках говорять скоріше не про точному значенні кривизни, а про її обмеження зверху.

P.S. Свого часу цей результат був елементом великих дебатів, так як було незрозуміло, чому з такою великою точністю Всесвіт - плоска. Справа в тому, що якщо зараз Всесвіт буде плоскою з точністю навіть ± 100%, то при народженні вона повинна бути плоскою з точністю 1e-16% через роздмухування Всесвіту (найменші нерівності також роздуваються, вирівнюючись). Це один з фактів, який ліг в основу створення теорії інфляції.