👩🏼‍⚖️ 💢 👛 اسأل إيثان رقم 87: شكل الكون: هناك العديد من الاحتمالات ، ولكن واقع واحد 👂🏿 🆘 🔎

ترجمة المقال اسأل إيثان # 87: شكل الكون

لا تحاول محو الماضي. إنها تشكل لك اليوم وتساعدك على أن تصبح ما ستكون عليه غدا.

زياد عبد النور

يتكون الكون ، أكثر مما نحن عليه ، من الظروف التي كانت موجودة وقت ولادته. ولكن ما هو الشكل الذي اتخذته؟ اخترت سؤال القارئ من قبل توم بيري ، الذي يسأل:

كما أفهمها ، الكون له شكل سرج. أتساءل لماذا ، في وقت الانفجار الكبير ، لم تنتشر جميع المواد بشكل موحد في جميع الاتجاهات ولم تمنح الكون شكل كروي.

لنبدأ بإزالة بُعد واحد والحديث عما يشكل سطحًا ثنائي الأبعاد. ربما تتخيل طائرة - مثل ورقة. يمكن لفه في أسطوانة ، وعلى الرغم من أن السطح سيكون متصلاً ذاتيًا - من ناحية يمكنك الذهاب إلى جهة أخرى ، إلا أنه سيظل سطحًا مستويًا.

ماذا تعني؟ على سبيل المثال ، يمكنك رسم مثلث وإضافة أبعاد الزوايا الداخلية. إذا حصلنا على 180 درجة ، فسيكون السطح مستويًا. إذا قمت برسم خطين متوازيين ، فسيظلان كذلك طوال الوقت.

لكن هذا خيار واحد فقط.

سطح الكرة ثنائي الأبعاد ، ولكنه ليس مسطحًا. يبدأ أي خط في الدوران ، وإذا أضفت زوايا المثلث ، فستحصل على قيمة أكبر من 180 درجة. من خلال رسم خطوط متوازية (خطوط تبدأ كموازي) ، سترى ، في النهاية ، ستلتقي وتتقاطع. هذه الأسطح لها انحناء إيجابي.

من ناحية أخرى ، يمثل سطح السرج نوعًا آخر من السطح ثنائي الأبعاد غير المستوي. إنه مقعر في اتجاه واحد ومحدب في اتجاه آخر ، متعامد ، وهو سطح به انحناء سلبي. إذا قمت برسم مثلث عليه ، تحصل على مجموع الزوايا أقل من 180 درجة. سيتباعد خطان متوازيان في اتجاهات مختلفة.

يمكنك أيضًا تخيل قطعة مستديرة من الورق. إذا قطعت إسفينًا منه وقمت بغراءه مرة أخرى ، فستحصل على سطح من الانحناء الإيجابي. إذا قمت بإدخال هذا الإسفين في قطعة أخرى مماثلة ، فسوف تحصل على سطح انحناء سلبي ، كما في الصورة.

إن السطح ثنائي الأبعاد بسيط للغاية للتخيل من الفضاء ثلاثي الأبعاد. لكن في كوننا ثلاثي الأبعاد ، كل شيء أكثر تعقيدًا إلى حد ما.

أما بالنسبة لانحناء الكون ، فلدينا ثلاثة خيارات:

- انحناء إيجابي ، مثل كرة بأبعاد أعلى
- سلبية ، مثل سرج في أبعاد أعلى
- صفر (مسطح) - مثل شبكة ثلاثية الأبعاد

قد يعتقد المرء أن وجود الانفجار الكبير يشير إلى النسخة الأولى الكروية ، حيث يبدو أن الكون هو نفسه في جميع الاتجاهات - ولكن الأمر ليس كذلك. هناك سبب مثير للاهتمام يجعل الكون هو نفسه في جميع الاتجاهات - ولا علاقة له بالانحناء.

إن حقيقة كون الكون هو نفسه في جميع الأماكن (متجانسة) والاتجاهات (متناحية) تثبت وجود الانفجار الكبير ، الذي تقول فرضيته أنه بدأ كل شيء بحالة متجانسة ساخنة وكثيفة كانت فيها الظروف وقوانين الطبيعة نفسها في كل مكان.

بمرور الوقت ، تؤدي الانحرافات الصغيرة إلى ظهور الهياكل - النجوم والمجرات والعناقيد والفراغات العظيمة. لكن سبب تجانس الكون هو أن كل شيء كان له نفس البداية ، وليس في انحناء.

ولكن يمكننا قياس حجم الانحناء.

تظهر الصورة أنماط التقلبات التي تم التقاطها في الخلفية الإشعاعية الكونية. تعتمد قمم التقلبات - الأماكن الأكثر سخونة وبرودة على مقاييس زاوية محددة - على كيفية عمل الكون وما يتكون منه. إذا كان الكون لديه انحناء سلبي (سرج) ، فإن الكون يميل إلى مقياس أصغر ، إذا كان موجبًا ، إلى نطاق أكبر.

السبب هو نفسه الذي وصفناه - كيف تتصرف الخطوط المستقيمة على هذه الأسطح.

لذلك ، نحتاج فقط إلى دراسة تقلبات إشعاع الخلفية الكونية الميكروية ، ويمكننا قياس انحناء الكون المرصود.

وماذا حصلنا عليه؟

ونحصل على أن حجم الانحناء الموضح في الدوائر الزرقاء يبلغ حوالي 0.5٪. هذا يشير إلى أن انحناء الكون لا يمكن تمييزه عن المستوى.

لقد توسعت حقًا بشكل موحد في جميع الاتجاهات ، ولكن هذا لا علاقة له بالانحناء. بالطبع ، على نطاق أكبر بكثير مما يمكننا ملاحظته ، يمكن أن يكون انحناء الكون غير صفري. تزيد العملية التضخمية التي حدثت بعد الانفجار العظيم بشكل كبير كل جزء من الكون.

أي أنه من الممكن أن يكون انحناء الكون موجبًا أو سلبيًا ، وأنه يشبه السرج أو المجال ، ويمكن أن يكون متصلاً ذاتيًا ، ويمكننا أن نذهب من طرف ونصل إلى الطرف الآخر. هذا لا يمكن استبعاده - ولكن هذا ليس كذلك في الجزء الملحوظ. وبالنسبة لنا ، لا يمكن تمييز الكون عن الكون المسطح. ولكن ، كما هو موضح في الشكل في الجزء D ، يمكننا أن نفترض أن مساحتك مسطحة ، وقد لا يكون الكون مسطحًا. هذا استنتاج من المعلومات التي لدينا.

المادة الأصلية .

اسأل إيثان رقم 87: شكل الكون: هناك العديد من الاحتمالات ، ولكن واقع واحد

More articles: