Аалам жалпакпы же ийриби?
Адамзат цивилизациясынын башталышынан бери адамдар аалам жана анын фундаменталдык табияты жөнүндө ойлонуп келишкен. Космологиядагы фундаменталдык суроолордун бири - аалам жалпакпы же ийриби. Бул суроо философиялык гана эмес, физика менен математиканы терең түшүнүүнү да талап кылат.
Теориялык негиз
Ааламдын формасы жөнүндөгү түшүнүгүбүз Альберт Эйнштейндин 1915-жылы киргизилген жалпы салыштырмалуулук теориясынан келип чыгат. Бул теория биздин тартылуу күчүн эки массанын ортосундагы тартылуу күчү катары эмес, масса менен энергиядан улам пайда болгон мейкиндик менен убакыттын ийри сызыгы катары кабыл алуубузда төңкөрүш жасады. Бул контекстте аалам көптөгөн ар кандай формаларга же геометрияларга ээ болушу мүмкүн.
Заманбап космологияда ааламдын геометриясынын үч негизги мүмкүнчүлүгү белгилүү:
1. Аалам Жалпак (Евклиддик/Ачык)
2. Оң ийри аалам (сфералык/жабык)
3. Терс ийри (гиперболикалык/ачык) Аалам
Жалпак Аалам
Эгерде аалам жалпак болсо, анда мейкиндиктин геометриясы Евклиддики, башкача айтканда, мектепте окутулган классикалык геометриянын эрежелери, мисалы, үч бурчтуктун бурчтарынын суммасы 180 градус, космостук масштабда колдонулат. Бул моделде, эгерде заттын жана энергиянын жалпы тыгыздыгы критикалык тыгыздык деп аталган белгилүү бир критикалык мааниде болсо , аалам түбөлүккө кеңейе берет . Космологдор муну көбүнчө омега (Ω) деп аталган параметр менен билдиришет, мында Ω = 1 жалпак ааламды көрсөтөт.
Wilkinson микротолкундуу анизотропия зонду (WMAP) жана Planck сыяктуу спутниктер тарабынан колдоого алынган байкоолор Ω мааниси 1ге абдан жакын экенин көрсөттү, бул биздин аалам жалпак болушу мүмкүн дегенди билдирет.
Оң ийри аалам
Оң ийри ааламда мейкиндик сферанын бети сыяктуу жүрөт. Бул башында параллель болгон сызыктар бир чекитте биригет дегенди билдирет, ал эми бир багыттагы узак сапар акыры аны баштапкы чекитке алып келет. Бул геометриянын көптөгөн терең маанилери бар, анын ичинде чектүү, бирок чексиз аалам жана зат менен энергиянын тыгыздыгы критикалык тыгыздык Ω > 1ден жогору. Байкоолордун жыйынтыгы көрсөткөндөй, оң ийриликтин жергиликтүү аймактары болгону менен, бул геометрия көрсөтүп тургандай, ааламдын жалпысынан жабык экенине эч кандай далил жок.
Терс ийри аалам
Эгерде аалам терс ийри болсо, анда мейкиндиктин геометриясы ээр сымал болмок. Бул моделде башында параллель болгон сызыктар бири-биринен алыстап же ажырап кетмек. Бул түбөлүккө кеңейе берген, бирок убакыттын өтүшү менен материянын жана энергиянын тыгыздыгы критикалык тыгыздык Ω < 1ден төмөн түшсө, төмөндөө ылдамдыгы менен кеңейе берген ачык аалам. Космологдор терс ийри геометриялуу ааламды байкоо маалыматтарына таянып, азыраак ыктымалдуулук менен карашат.
Байкоо жана далилдер
Аалам жалпакпы же ийриби деген суроого жооп берүү үчүн окумуштуулар бир катар астрономиялык байкоолорго таянышат:
Космостук микротолкундуу фон (CMB)
Космостук микротолкундуу фон – бул Чоң жарылуудан калган нурлануу. CMB байкоолору бизге ааламдын болжол менен 380 000 жыл мурун болгон учурунун сүрөтүн берет. Уилкинсон микротолкундуу анизотропия зонду (WMAP) жана Планк сыяктуу спутниктер CMBдеги тегиз эместикти жогорку тактык менен картага түшүрүшкөн. Бул өлчөөлөр ааламдын бир пайыздан аз аралыкта жалпак көрүнөрүн көрсөтүп турат.
Ia типтеги супернова
Алыскы галактикалардагы Ia тибиндеги суперноваларды байкоо ааламдын тездеп кеңейишин өлчөө үчүн колдонулган ыкмалардын бири болуп саналат. Бул изилдөө караңгы материядан жана кадимки материядан тышкары, караңгы энергия деп аталган сырдуу энергия биздин ааламды башкарып, анын кеңейишине таасир этерин көрсөтүп турат.
Галактиканы изилдөө
Галактикалардын ири масштабда таралышын байкоо ааламдын геометриясы жөнүндө түшүнүк бере алат. Sloan Digital Sky Survey (SDSS) сыяктуу изилдөөлөр миллиондогон галактикалардын жайгашкан жерлерин картага түшүрүп, муну колдогон кошумча далилдерди берди. ааламдын модели жалпак.
Жыйынтык
Колдо болгон далилдерге таянып, көпчүлүк космологдор биздин аалам дээрлик жалпак дегенге кошулушат. Мунун кесепеттери терең, анын ичинде ааламдын жашы жана эволюциясы , ошондой эле анын негизги энергия курамы жөнүндөгү көз карашыбыз да бар.
Бирок, аалам чындап эле жалпакпы же бир аз ийриби деген суроо ачык бойдон калууда. Байкоо технологиясы өнүгүп жатат жана келечектеги так байкоолор так жооп бере алат.
Ааламды түшүнүү сапарында ар кандай теориялык жана эксперименталдык куралдар иштелип чыккан, алар бизге ушул фундаменталдык суроолорго жооп берүүгө гана жардам бербестен, ааламдын келип чыгышын, эволюциясын жана акыркы тагдырын толук түшүнүүгө жакындатат.
Ошондуктан, ааламдын жалпак же ийри экендигине жооп издөө бүгүнкү күнгө чейин уланып жаткан эң кызыктуу жана терең илимий укмуштуу окуялардын бири бойдон калууда.
