Форма Вселенной

Как выглядит наша Вселенная?

Если бы мы могли оказаться за пределами нашей Вселенной и взглянуть на нее снаружи, то что бы мы увидели?

Скорее всего – ничего. Ведь покинув нашу Вселенную, мы покинули бы и все физические законы, по которым она существует. И даже если бы мы что-то и увидели, то не смогли бы объяснить в понятных Землянам терминах.

А понять хотелось бы. Поэтому нужно сделать первое фантастическое допущение, что мы можем посмотреть на нашу Вселенную со стороны, соблюдая физические законы, действующие внутри нее.

Что бы мы увидели?

Во первых – гигантский шар, сферу, вмещающую в себя как то, что мы называем «видимой Вселенной», так и то, что мы не можем увидеть из нашего положения внутри нее сейчас.

Форма Вселенной один из дискутабельных вопросов. И часто ученые говорят о плоской Вселенной. Однако эти же ученые утверждают, что эта плоскость имеет определенную кривизну.

Кривизна означает что угодно, но только не плоскость.

Почему же ученые считают Вселенную плоской?

С точки зрения математики и физики, плоскость – это пространство, в котором сумма углов треугольника равна 180 градусам. И это нам хорошо знакомо из наших школьных тетрадей. Если же треугольник размещен на поверхности сферы, то сумма его углов не будет равна 180 градусам.

В наблюдаемой нами Вселенной, сумма углов любого треугольника, даже если в вершинах его находятся самые дальние галактики, равна 180 градусам. Отсюда следует вывод, что Вселенная плоская.

Однако, это не так. Правильнее было бы говорить, что видимая нами часть Вселенной математически плоская.

Представьте себе, что вы стоите в своем дворе и натягиваете веревку между тремя колышками. Сумма углов получившегося треугольника будет равна 180 градусам. Но если вы, на основании этого наблюдения, будете утверждать, что Земля плоская, то вас поднимут на смех. И будут правы.

Древние верили, что Земля плоская и доказывали это. А сейчас даже школьники знают, что это не так.

Мы думаем, что Вселенная плоская, раз треугольники в ее видимой части имеют сумму углов равную 180 градусам, но мы так же знаем, что есть кривизна Вселенной, и что энергетически шар и сфера гораздо «выгоднее», что расширение, по законам физики, должно идти во все стороны.

Мы, как наблюдатели, подобны микробу на гимнастическом шаре, подобны муравью на куполе собора Святой Софии в Стамбуле. С их точки зрения – и шар, и купол – плоскость.

Вселенная, как и Земля, имеет кривизну. С точки зрения нас, земных наблюдателей, эта кривизна ничтожно мала, но она есть.

Значит, Вселенная – шар (сфера).

Но тогда, возражают космологи, луч света, фотон, отправившийся когда-то путешествовать во Вселенной должен непрерывно облетать ее по окружности и создавать для нас, наблюдателей, картинку, аналогичную многократному зеркальному отражению. А это не так. Значит, Вселенная не шар, не замкнута, хотя и имеет кривизну.

Но тут есть хитрость. Дело в том, что скорость фотона конечна. Она огромна, но ограничена. Она просто равна скорости света.

А вот скорость расширения пространства неограниченна. Пространство нашей Вселенной может расширяться с какой угодно скоростью. И эта скорость в настоящее время больше скорости света. Суммарная скорость удаляющихся от нас галактик больше скорости света. Это наблюдаемый факт. Скорость расширения пространства во время инфляции Вселенной тоже была больше скорости света. А это значит лишь одно – фотон, имеющий конечную скорость, никогда не сможет обогнуть сферу расширяющейся Вселенной и создать многократные зеркальные отражения. Не сможет вернуться в исходную точку.

Таким образом, не смотря на шаровидную форму, все законы физики и математики соблюдаются, а моделируемая картинка соответствует наблюдениям.

Дополнительным аргументом может быть то, что раздувшись из квантовой вакуумной флуктуации или из центра черной дыры, Вселенная, согласно тем же законам физики, должна расширяться не в двухмерном плоском пространстве, а в трехмерном. Расширяться во все стороны. Нет причин и физических законов расширяться иначе.

И, конечно, нужно помнить о том, что «шар» нашей Вселенной постоянно увеличивается. Причем с гигантской скоростью, превышающей скорость света.

И этот шар не только увеличивается, он еще и колеблется, как желе, под воздействием гравитационных волн.

Конечно, ни мы, ни сторонний наблюдатель, этих волн увидеть не можем. Поэтому нам потребуется вооружить стороннего наблюдателя специальным прибором или особенным зрением, позволяющим видеть эти волны.

Чтобы примерно понять, что может увидеть наблюдатель, давайте представим, что мы стоим на пляже возле озера в хорошую безветренную погоду, и множество детей рядом с нами непрерывно бросают в воду камешки. Огромное количество камешков. Сотни детей. Каждый по камешку. Потом еще по одному.

От этого на воде появляются волны, расходящиеся от упавшего камушка. И таких волн множество. Какие-то побольше, какие-то поменьше. Какие-то затухают (но не до конца!), какие-то только что возникли.

А теперь мысленно давайте свернем эту водную поверхность в сферу.

Волны продолжают движение по поверхности сферы, дети продолжают бросать камушки.

Если бы мы могли видеть гравитационные волны и оказались на месте стороннего наблюдателя за нашей Вселенной, то эта водная сфера с разбегающимися по ее поверхности волнами, была бы похожа на нашу Вселенную и движущиеся в ней гравитационные волны.

Мы бы видели, как эти волны колеблют галактики и их скопления, как волны пробегают по межгалактическим филаментам, как волны колеблют межгалактический газ.

Получив фантастическую возможность видеть глазами стороннего наблюдателя гравитационные волны, мы сможем увидеть само пространство.

Это отдаленно можно сравнить с надутым воздушным шариком, на котором отпечатался листок школьной тетрадки в клеточку. Клеточки растягиваются, искривляются и постоянно движутся. И постоянно расширяются.

Это же фантастическое зрение позволило бы увидеть нам и черные дыры, как углубления тут и там виднеющиеся на поверхности шара, как будто кто-то нажал на резину шара невидимой тупой палочкой.

Галактики, туманности в этой фантастически огромной сфере крутятся и клубятся как табачный дым в воздушном шарике. И каждая галактика образует небольшое вдавление в поверхности шарика-пространства, а каждый филамент как бы набрасывает на эту поверхность сеть.