Великий маленький Усесвіт. Космос не такий величезний, як вважається: що говорить нова теорія

Понад 13 млрд років до Землі летіло найвіддаленіше світло, яке ми можемо спостерігати зараз — це реліктове випромінювання, що залишилося після Великого вибуху. Тобто це край видимого нам Усесвіту. Отже, виходить, що загальна ширина Всесвіту становить 26 млрд світлових років, але через стрімке розширення його ширина становить уже 46 млрд світлових років. Багато вчених вважають, що наш Усесвіт набагато більший, ніж можна побачити за допомогою сучасних технологій. Тобто те, що ми бачимо, — це лише невелика ділянка космосу величезного простору. Але автори нової статті, опублікованої на сервері препринтів arXiv, вважають, що насправді весь Усесвіт, який ми спостерігаємо, — це майже весь космос, який існує. Тобто насправді Всесвіт не такий і величезний, як вважається, пише Universe Today.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Чому вчені вважають, що Всесвіт величезний?

• Однією з причин, через яку багато вчених вважають, що наш Усесвіт має величезний розмір, є розподіл скупчень галактик у космосі. Якби Усесвіт не був більшим від спостережуваного космосу, то скупчення мали б асиметричний розподіл, але це не так, а значить, спостережуваний Усесвіт є однорідним та ізотропним.
• Ще одна причина полягає в тому, що тканина простору-часу плоска. Якби це було не так, то далекі галактики здавалися б нам більшими або меншими, ніж вони є насправді. Ґрунтуючись на цій причині, вчені вважають, що космос щонайменше в 400 разів більший за спостережуваний нами Всесвіт.
• З огляду на занадто велику однорідність реліктового випромінювання, ніж вона могла б бути в іншому випадку, згідно із сучасною моделлю розвитку Всесвіту, космос має бути приблизно в 1000 разів більшим від спостережуваного Всесвіту.

Нова гіпотеза: Всесвіт маленький

Але автори нового дослідження вважають інакше та стверджують, що насправді все, що ми можемо побачити, — це і є майже весь Усесвіт, тобто він відносно маленький. Свої висновки вони ґрунтують на такому напрямку в теоретичній фізиці як теорія струн.

Теорія струн насправді є сукупністю математичних методів. Її можна використовувати під час розробки складних фізичних моделей. Одна з проблем зі з'єднанням математики теорії струн із фізичними моделями полягає в тому, що ефекти можна буде побачити тільки в найекстремальніших ситуаціях. Деякі моделі теорії струн сумісні з квантовою гравітацією, а інші ні.

Згідно з такими моделями, раннє швидке розширення космосу або космічна інфляція неможливі. Але це порушує стандартну модель космології. Автори дослідження вважають, що виключити ранню космічну інфляцію можна, якщо подивитися на структуру Всесвіту в більшій кількості вимірів. Загальна теорія відносності ґрунтується на чотирьох вимірах: три просторові виміри й один вимір часу, тобто 3+1. Але вчені вважають, що математично можна уявити структуру Всесвіту як 3+2 або 4+1. Це поширений підхід у теорії струн, оскільки він не обмежується стандартною структурою загальної теорії відносності.

Автори вважають, що за правильних умов можна побудувати багатовимірну структуру в межах теорії струн, яка відповідає спостереженням Усесвіту. У підсумку вони припускають, що Всесвіт може бути всього лише в 100 або 1000 разів більшим за спостережуваний Усесвіт. Тобто він усе ще величезний, але не такий величезний, як припускають сучасні моделі.

Фокус уже писав про те, що ми не живемо всередині чорної діри, але Всесвіт міг народитися в ній. Що якщо наш Усесвіт сформувався всередині чорної діри іншого Всесвіту?