宇宙可以被塑造成一个奇异的、扭曲的游乐场

自从阿尔伯特·爱因斯坦显示了空间和时间可能会像廉价汽车旅馆里的旧床垫一样凹陷、扭曲和伸展变形,宇宙学家已经凝视并思考我们的宇宙在形状上最像哪种食物。

它的形状是不是像一个无限的普林格尔,弯腰和弯腰永远进入永恒?难道是披萨,完全平坦如果你忽略银河意大利辣香肠和俗气的颠簸暗物质?也许它更像是一个辣肉丸,向后弯曲,直到它遇到自己四面八方。

或者,也许它更像是一个在多个维度上形成闭环的甜甜圈。一个国际宇宙学家团队最近成立了一个名为“契约合作”的小组,他们分析了宇宙学家的剩余辉光。生活大爆炸并得出结论,如果它以正确的方式扭曲,那么它的模式中没有任何内容可以排除这样的宇宙景观。

因为“曲折的宇宙甜甜圈”还不是一个真正的数学术语,研究人员使用了这个术语3-环面描述无论你面对哪个方向,用一根数百亿光年长的棍子戳自己的后脑勺都是令人费解的可能性。

是的,你没看错。换一种方式想象,我们的宇宙可能是一个巨大的狂欢节游乐场,在那里,时空不是一系列的镜子,而是向各个方向弯曲,理论上,如果你眯着眼睛足够用力,就能看到自己的后口袋。

这是一种诱人的可能性被重新审视多年来,不仅仅是因为物理学家对美食甜点的偏见。大规模的异国情调的形状可以引导我们进入物理学,了解我们的宇宙是如何从一颗种子中产生的......嗯,有些东西.

大约 138 亿年前,我们能看到的一切(就此而言,一切我们做不到的)被塞进了一个科学尚未描述的不可思议的狭小空间,需要量子物理学和广义相对论的混合体我们还没有着陆。

什么描述的是空间拉伸和内部材料冷却的时刻。在某个时候,宇宙膨胀到足以释放一些电磁辐射,以避开密集的电子群和凝结的原子核。

从那以后,这些自由光子中的一小部分设法避免了碰撞,随着空间的扩大,它们愉快地嗡嗡作响,将光拉伸成长而凉爽的微波辐射面条。

这种低能量的“辉光”被称为宇宙微波背景(招商银行)。映射 CMB 发光罐的细微变化给我们一个粗略的想法扩张的早期时刻是什么样子的。虽然这对某些模型来说很方便,但地图中的比例和模式很大程度上取决于空间的形状,而其他理论则保持开放。

如果我们生活在一个巨大的披萨里?这些波动都应准确反映同一规模。有普林格宇宙吗?光线的弯曲方式可能会使变化比看起来更小。肉丸?光线可能已经膨胀了。

如果是甜甜圈呢?宇宙在拓扑上是平坦的,就像一个披萨,只有重复的模式,这些模式可能指向在我们寻求理解万物起源的过程中开辟激进新天地的现象。

不幸的是,在CMB中尚未看到这些空间和时间闭环的清晰迹象。在你大喊“案子结了,我的银河系大蒜面包在哪里?”之前,COMPACT合作组织的成员认为我们不应该这么仓促。

在他们的创刊号,该团队认为,一些基于3环面更扭曲形式的异国情调的宇宙仍然与CMB兼容。

虽然普通的甜甜圈在某些尺度上会遇到问题,但我们不能轻易地忽略那些扭曲光线的环面版本,以至于图案扭曲但保留了相关性。

寻找这些相关性可能会揭示我们宇宙整体形状的奇特特征,也许需要新的物理学来解释的曲折和曲线。

也许荷马·辛普森的理论那部如此有趣的卡通片斯蒂芬·霍金毕竟没那么荒谬。

这项研究发表在物理评论快报.

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