Shin Duniya Faɗi Ce Ko Kuma Lankwasa?
Ɗan adam ya daɗe yana tunani game da yanayin sararin samaniya, yana mamakin faɗin da ke sama da kuma tambayar tsarinsa da abubuwan da ke cikinsa. Ɗaya daga cikin muhimman tambayoyin ilmin sararin samaniya ya shafi siffar sararin samaniya. Shin yana da faɗi, lanƙwasa, ko wataƙila wani abu daban gaba ɗaya? Wannan tambayar na iya zama kamar ba a iya fahimta ba, amma tana da ma'ana mai zurfi ga fahimtarmu game da abubuwan da suka gabata, na yanzu, da na gaba na sararin samaniya.
Tsarin Halittar Duniya
Domin zurfafa cikin siffar sararin samaniya, dole ne mu fara fahimtar ra'ayin lissafi akan ma'aunin sararin samaniya. "Siffa" a nan ba ta nufin siffa mai sauƙi ta 2D ko 3D ba; Maimakon haka, ya ƙunshi tsarin lissafi na sararin samaniya gaba ɗaya, wanda za'a iya bayyana shi ta amfani da ƙa'idodi daga ka'idar Haɗin Kan Gabaɗaya, wanda Albert Einstein ya gabatar.
A cikin wannan mahallin, sararin samaniya na iya samun ɗaya daga cikin yanayin ƙasa guda uku masu yuwuwa:
1. Lebur (Euclidean): Wannan yana nufin cewa sararin samaniya yana bin ƙa'idodin yau da kullun na yanayin Euclidean, inda layukan layi ɗaya ba sa haɗuwa, kuma kusurwoyin alwatika suna haɗuwa har zuwa digiri 180. Ainihin, sararin samaniya mai faɗi yana kama da jirgin sama mai siffar 2D wanda aka shimfiɗa shi ba tare da iyaka ba a kowane bangare.
2. A rufe (Sphere): Duniyar da aka rufe tana da lanƙwasa mai kyau, kamar saman 2D na wani sphere. A cikin irin wannan duniyar, layuka masu layi ɗaya a ƙarshe suna haɗuwa, kuma kusurwoyin alwatika sun haɗu har zuwa digiri 180. Wannan yana nuna sararin samaniya mai rufewa, iyaka, amma mara iyaka, inda tafiya mai nisa a hanya ɗaya zai mayar da kai zuwa wurin farawa.
3. Buɗewa (Mai Tsanani): Duniyar buɗewa tana da lanƙwasa mara kyau, wanda ke haifar da siffar sirdi. A nan, layukan layi ɗaya sun bambanta, kuma kusurwoyin alwatika sun haɗu ƙasa da digiri 180. Wannan ya yi daidai da duniya mara iyaka, marar iyaka wadda ke faɗaɗa har abada.
Alamomin Lura: Bayanin Microwave na Cosmic da Tsarin Girma
Domin tantance siffar sararin samaniya, masana kimiyyar sararin samaniya sun dogara ne akan abubuwan da aka lura da su daban-daban, musamman hasken Cosmic Microwave Background (CMB), wanda shine hasken da ya biyo bayan Big Bang. CMB yana bayar da hoton sararin samaniya kimanin shekaru 380,000 bayan kafuwarsa.
Yin nazarin sauyin yanayin zafin CMB yana ba da fahimta mai mahimmanci game da yanayin sararin samaniya. Idan sararin samaniya yana da faɗi, waɗannan canje-canjen ya kamata su bayyana a gare mu a cikin wani girman da ake iya faɗi. Akasin haka, a cikin sararin samaniya mai rufewa ko buɗewa, alamu za su yi kama da daban saboda tasirin lanƙwasa.
Abubuwan da aka lura daga tauraron dan adam na Planck, wanda ya zana taswirar CMB dalla-dalla, sun nuna cewa sararin samaniya yana kusa da lebur. Bayanan sun nuna cewa sigogin lissafi sun yi daidai da na sararin samaniya mai lebur idan aka kwatanta da tsarin sararin samaniya na yau da kullun.
Bugu da ƙari, nazarin rarrabawar manyan taurari da tsarin sararin samaniya, tare da ruwan tabarau na nauyi (lankwasa haske da manyan abubuwa ke haifarwa), yana ƙarfafa wannan ra'ayi. Waɗannan hanyoyin suna tabbatar da ra'ayin cewa lanƙwasawar sararin samaniya tana jingina sosai ga lanƙwasa.
Ka'idar hauhawar farashin kaya
Manufar hauhawar farashin sararin samaniya, wadda Alan Guth da wasu suka gabatar a farkon shekarun 1980, ta samar da tsari mai kyau ga siffar sararin samaniya. Hauhawar farashin ya nuna cewa sararin samaniya ya fuskanci faɗaɗa mai faɗi kaɗan kaɗan bayan Big Bang, yana ƙaruwa da wani abu mai kama da falaki. Wannan faɗaɗawar sauri zai shimfiɗa duk wani lanƙwasa na farko, wanda hakan zai sa sararin samaniya ya yi kama da lebur, ba tare da la'akari da siffarsa ta asali ba.
Saboda haka, hauhawar farashin sararin samaniya ba wai kawai yana ba da wata hanya ta bayyana dalilin da yasa duniyarmu ta bayyana a kwance ba, har ma yana magance wasu matsalolin sararin samaniya da dama, kamar matsalolin sararin samaniya da kuma lanƙwasa.
Makamashin Duhu da Makomar Duniya
Idan aka yi la'akari da cewa sararin samaniya yana da faɗi, hakan yana da alaƙa da tattaunawa game da makomarsa, wanda galibi ke faruwa ne ta hanyar wani ƙarfi mai ban mamaki da aka sani da makamashin duhu, wanda ya ƙunshi kusan kashi 70% na yawan kuzarin sararin samaniya. Makamashin duhu shine ke haifar da saurin faɗaɗar da muke gani a sararin samaniya.
A cikin sararin samaniya mai faɗi wanda makamashin duhu ke mamaye, faɗaɗawar za ta ci gaba da ƙaruwa har abada, wanda zai haifar da makoma mai sanyi da babu kowa da aka sani da "Babban Daskarewa" ko "Mutuwa Mai Zafi," inda taurari ke ɓacewa a hankali, kuma taurarin taurari suna rabuwa zuwa cikin duhun sararin samaniya mai faɗaɗawa koyaushe.
Madadin da Za a Iya Yi da kuma Abubuwan da Za Su Faru Nan Gaba
Duk da cewa shaidun da ake da su a yanzu sun fi son sararin samaniya mai faɗi sosai, yana da kyau a lura cewa ma'auni suna zuwa da gefuna na kuskure. Har yanzu yana yiwuwa sararin samaniya ya ɗan lanƙwasa kaɗan, kodayake wannan lanƙwasa zai kasance mai matuƙar rauni.
Ci gaban da aka samu a nan gaba a fannin fasahar lura da hanyoyi na iya ƙara inganta fahimtarmu. Ayyukan da ke da nufin ƙirƙirar taswirar CMB da babban tsari, da kuma nazarin raƙuman ruwa masu nauyi, na iya ƙarfafa samfurin sararin samaniya mai faɗi ko kuma bayyana wasu abubuwa da ke nuna ɗan lanƙwasa.
Tunani na Karshe
Tambayar ko sararin samaniya mai faɗi ne ko mai lanƙwasa ta taɓa ainihin ƙoƙarinmu na fahimtar sararin samaniya. Yana tsaye ne a kan haɗin kimiyyar lissafi, kimiyyar sararin samaniya, da kuma lura da ilmin taurari. Duk da cewa shaidu a halin yanzu suna karkata zuwa ga sararin samaniya mai faɗi, shaida ce ta kyawun kimiyya cewa abubuwan da za a iya gano nan gaba za su iya sake fasalta fahimtarmu.
A ƙarshe, ko dai lebur ne ko lanƙwasa, siffar sararin samaniya tana da alaƙa da asalinta, yanayinta, da kuma ƙaddararta. Yunkurin warware waɗannan asirai yana nuna ɗorewa da neman ilimi na ɗan adam, don fahimtar tsarin sararin samaniya, muna kusantar fahimtar matsayinmu a cikinta.
