Is it Universum flak of krom?
Sûnt it begjin fan 'e minsklike beskaving hawwe minsken har ôffrege oer it universum en syn fûnemintele aard. Ien fan 'e fûnemintele fragen yn 'e kosmology is oft it universum flak of krom is. Dizze fraach is net allinich filosofysk, mar fereasket ek in djip begryp fan natuerkunde en wiskunde.
Teoretyske eftergrûn
Us begryp fan 'e foarm fan it universum komt fuort út ' e algemiene relativiteitsteory fan Albert Einstein, yntrodusearre yn 1915. Dizze teory feroare de manier wêrop wy swiertekrêft sjogge, net as in oantreklike krêft tusken twa massa's, mar as in kromming fan romte en tiid feroarsake troch massa en enerzjy. Yn dizze kontekst kin it universum in protte ferskillende foarmen of geometryen hawwe.
De trije wichtichste mooglikheden foar de geometry fan it universum dy't bekend binne yn 'e moderne kosmology binne:
1. Hielal Plat (Euklidysk/Iepen)
2. Posityf bûgd universum (sferysk/sletten)
3. Negatyf kromme (hyperbolysk/iepen) universum
Platte Universum
As it universum flak is, dan is de geometry fan 'e romte Euklidysk, wat betsjut dat de regels fan 'e klassike geometry sa't se op skoalle leard wurde, lykas de som fan 'e hoeken fan in trijehoek fan 180 graden, jilde op in kosmyske skaal. Yn dit model kin it universum foar altyd útwreidzje as de totale tichtheid fan matearje en enerzjy op in bepaalde krityske wearde is, bekend as de krityske tichtheid. Kosmologen uterje dit faak yn termen fan in parameter bekend as omega (Ω), wêrby't Ω = 1 in flak universum oanjout.
Waarnimmings stipe troch satelliten lykas de Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) en Planck hawwe oantoand dat de wearde fan Ω tige ticht by 1 leit, wat ymplisearret dat ús universum flak wêze kin.
It posityf kromme universum
Yn in posityf kromme universum gedraacht romte him as it oerflak fan in bol. Dit betsjut dat linen dy't yn earste ynstânsje parallel binne, op in punt byinoar komme, en in lange reis yn ien rjochting sil úteinlik werombringe nei it begjinpunt. Dizze geometry hat in protte djipgeande ymplikaasjes, ynklusyf in eindige mar ûneinige universum en tichtheden fan matearje en enerzjy grutter as de krityske tichtheid Ω > 1. Waarnimmings litte sjen dat hoewol d'r lokale regio's fan positive kromming binne, d'r gjin bewiis is dat it universum as gehiel sletten is lykas dizze geometry suggerearret.
It negatyf kromme universum
As it universum negatyf krom wie, dan soe de geometry fan 'e romte sadelfoarmich wêze. Yn dit model soene linen dy't yn earste ynstânsje parallel wiene divergearje, of fan elkoar ôfbeweegje. Dit is in iepen universum dat foar altyd trochgiet mei útwreidzjen, mar mei in ôfnimmende snelheid yn 'e rin fan' e tiid as de matearje- en enerzjytichtens ûnder in krityske tichtheid Ω < 1 falle. Kosmologen beskôgje in universum mei in negatyf kromme geometry as minder wierskynlik op basis fan besteande observaasjegegevens.
Waarnimming en bewiis
Om te beantwurdzjen oft it universum flak of krom is, fertrouwe wittenskippers op in oantal astronomyske waarnimmings:
Kosmyske mikrogolfachtergrûn (CMB)
De Kosmyske Mikrogolfachtergrûn is de strieling dy't oerbleaun is fan 'e Oerknal. Waarnimmings fan 'e Kosmyske Mikrogolfachtergrûn jouwe ús in momintopname fan it universum doe't it sawat 380.000 jier âld wie. Satelliten lykas de Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) en Planck hawwe de ûnevenwichtigens yn 'e Kosmyske Mikrogolfachtergrûn mei hege presyzje yn kaart brocht. Dizze mjittingen jouwe oan dat it universum flak liket te wêzen oant binnen minder as ien prosint.
Type Ia Supernova
It observearjen fan type Ia supernova's yn fiere stjerrestelsels is ien metoade dy't brûkt wurdt om de fersnellende útwreiding fan it universum te mjitten. Dit ûndersyk suggerearret dat, neist tsjustere matearje en gewoane matearje, in mysterieuze enerzjy neamd tsjustere enerzjy ús universum domineart en ynfloed hat op syn útwreiding.
Galaxy-ûndersyk
It observearjen fan 'e fersprieding fan stjerrestelsels op grutte skaal kin ek ynsjoch jaan yn 'e geometry fan it universum. Undersyk lykas de Sloan Digital Sky Survey (SDSS) bringt de posysjes fan miljoenen stjerrestelsels yn kaart en hat fierder bewiis levere dat de model fan it universum flet.
Konklúzje
Op basis fan it beskikbere bewiis binne de measte kosmologen it deroer iens dat ús universum hast flak is. De gefolgen hjirfan binne djipgeand, ynklusyf ús sicht op ' e leeftyd en evolúsje fan it universum , lykas ek de ûnderlizzende enerzjysamenstelling.
De fraach oft it universum echt flak of licht krom is, bliuwt lykwols iepen. Observaasjetechnology bliuwt foarútgong meitsje, en krektere observaasjes yn 'e takomst kinne in definityf antwurd jaan.
Op 'e reis om it universum te begripen binne ferskate teoretyske en eksperimintele ark ûntwikkele dy't ús net allinich helpe om dizze fûnemintele fragen te beantwurdzjen, mar ús ek tichter bringe by in folslein begryp fan 'e oarsprong, evolúsje en it úteinlike lot fan it universum.
Dêrom bliuwt de syktocht nei it antwurd oft it universum flak of krom is ien fan 'e meast fassinearjende en djipgeande wittenskiplike aventoeren dy't oant hjoed de dei trochgiet.
