Oblika Vesolja
O obliki vesolja ni mogoče razpravljati z vsakdanjimi izrazi, saj morajo biti vsi izrazi iz Einsteinove relativnosti. Geometrija vesolja torej ni običajna evklidska geometrija našega vsakdana.
V skladu s posebno teorijo relativnosti je nemogoče ugotoviti, ali se dva različna dogodka zgodita istočasno, če sta ločena v prostoru. Govoriti o "obliki vesolja (v nekem trenutku)" je z vidika posebne teorije relativnosti naivno. Zaradi relativnosti sočasnosti ne moremo govoriti o različnih točkah v prostoru kot "v isti časovni točki" in zato tudi ne o "obliki vesolja v določeni časovni točki".
Astrofiziki se sprašujejo, ali je določen model vesolja skladen s tem, kar je znano iz opazovanj in meritev vesolja. Če je opazovano vesolje manjše od celotnega vesolja (v nekaterih modelih je za več velikostnih redov manjše ali celo neskončno majhno), je opazovanje omejeno na del celote.
Razmišljanje o obliki vesolja lahko razdelimo na dva dela:
- lokalna geometrija, ki se nanaša predvsem na ukrivljenost vesolja, zlasti v opazovanem vesolju, in
- globalna geometrija, ki se nanaša na topologijo vesolja kot celote, katere merjenje morda ne bo mogoče.
Opazovano vesolje je osnova za preverjanje vsakega modela vesolja. To je kroglasta prostornina (krogla) s središčem na opazovalcu, ne glede na obliko vesolja kot celote. Vsaka lokacija v vesolju ima svoje opazljivo vesolje, ki se lahko prekriva ali pa tudi ne s tistim s središčem na Zemlji.
NASA je na podlagi nedavnih meritev izjavila: "Zdaj vemo, da je vesolje ploščato z le 0,4-odstotno stopnjo napake." V okviru enega modela, modela FLRW, je trenutno najbolj priljubljena oblika vesolja, za katero je bilo ugotovljeno, da ustreza podatkom opazovanj, model neskončno ravnega vesolja. Obstajajo tudi drugi modeli, ki prav tako ustrezajo podatkom.
Vizualizacija tridimenzionalnega opazovanega vesolja, dolgega 93 milijard svetlobnih let ali 28 milijard parsekov. Merilo je takšno, da drobna zrna predstavljajo zbirke velikega števila nadskupin. Superskupina v Devici - dom Mlinske ceste - je označena v središču, vendar je premajhna, da bi jo bilo mogoče videti na sliki.
Vprašanja in odgovori
V: Kakšna je oblika vesolja glede na trenutna opazovanja?
O: Glede na nedavne meritve je NASA izjavila, da je vesolje ravno z le 0,4-odstotno napako.
V: Kako posebna relativnost vpliva na naše razumevanje oblike vesolja?
O: Zaradi relativnosti sočasnosti je nemogoče reči, ali se dva različna dogodka zgodita istočasno, če sta v prostoru ločena. To pomeni, da o različnih točkah v prostoru ne moremo govoriti kot o točkah, ki so "v isti časovni točki", in zato tudi ne o "obliki vesolja v določeni časovni točki".
V: Kakšno vrsto geometrije uporabljajo astrofiziki, ko govorijo o obliki vesolja?
O: Astrofiziki uporabljajo Einsteinovo relativnost, ko razpravljajo in preizkušajo modele za opisovanje in napovedovanje vidikov vesolja. Upoštevajo tudi lokalno geometrijo, ki se nanaša zlasti na ukrivljenost, in globalno geometrijo, ki se nanaša na topologijo.
V: Ali je vsaka lokacija v vesolju del opazljivega vesolja?
O: Da, vsaka lokacija v vesolju ima svoje opazljivo vesolje, ki se lahko prekriva z vesoljem na Zemlji ali pa tudi ne.
V: Kaj pomeni izraz "ploščat", ko se nanaša na model za opisovanje/predvidevanje vidikov vesolja?
O: V enem od modelov, imenovanem FLRW (Friedmann-Lemaître-Robertson-Walker), se "ploščat" nanaša na neskončno ploščat model, za katerega je bilo ugotovljeno, da najbolje ustreza opazovanim podatkom. To pomeni, da je prostor videti enakomeren, ne glede na to, kam gledamo, in da v tem posebnem modelu ni nobenih krivulj ali zavojev.
V: Ali poleg neskončno ravnega modela FLRW obstajajo še drugi modeli, ki ustrezajo opazovanim podatkom?
O: Da, poleg FLRW-jevega neskončno ravnega modela obstajajo tudi drugi modeli, ki ustrezajo opazovanim podatkom.
