Kembali pada hari-hari ketika orang mengira bumi itu datar, adalah bid'ah untuk menganggap bahwa perjalanan panjang dalam garis lurus pada akhirnya akan membawa Anda kembali ke titik awal Anda. Tapi itu benar: berjalan, terbang, berenang 40.000 kilometer ke satu arah dan Anda akan kembali ke tempat Anda memulai. Dan kemudian Anda bertanya-tanya: apakah mungkin melakukan trik yang sama di luar angkasa? Jika Anda menggunakan roket yang dapat terbang cukup cepat dan cukup lama tanpa bertabrakan dengan bintang atau galaksi yang jauh, dapatkah Anda kembali ke titik keberangkatan?
Sekilas, ini mungkin tampak gila, tetapi kenyataannya tidak. Orang mungkin berpikir bahwa alam semesta tidak terbatas dan terus berlanjut selamanya ke segala arah, tetapi kita memiliki bukti bahwa bentuk dan ukuran alam semesta sangat terbatas. Pertama, hanya 13,8 miliar tahun telah berlalu sejak Big Bang, dan kita dapat mengamati volume ruang yang telah dikunjungi cahaya dalam 13,8 miliar tahun, dengan menyoroti setiap titik yang dikunjungi. Kedua, ada ratusan miliar galaksi yang lebih muda di masa lalu, dan semakin jauh kita melihat ke masa lalu, semakin jelas jadinya. Mungkinkah satu (atau lebih) galaksi ini adalah versi muda dari Bima Sakti tempat kita dibesarkan? Akhirnya, seperti halnya Bumi memiliki dua dimensi di mana kita dapat bergerak di atasnya (dari utara ke selatan dan dari barat ke timur, tetapi tidak dari atas ke bawah),dapatkah Semesta menjadi struktur multidimensi (hipersfer atau hipertor), di mana banyak dimensi tertutup dan terbatas, terpelintir ke dalam dirinya sendiri?
Jika demikian, jika Anda berjalan dalam garis lurus cukup lama, Anda akhirnya akan kembali ke tempat Anda memulai. Dan jika Anda abadi, suatu hari Anda bisa melihat bagian belakang kepala Anda sendiri hanya dengan mencari beberapa saat, karena mata Anda pada akhirnya akan melihat cahaya yang dipantulkan dari belakang kepala Anda sendiri. Nah, jika alam semesta benar, bagaimana kita tahu dengan pasti?
Untuk melakukan ini, kita perlu melihat alam semesta pada skala terbesarnya dan menemukan tempat-tempat yang memiliki sifat yang sama di segala arah. Alam semesta yang terbatas dan berputar-putar berarti bahwa struktur yang sama muncul berulang kali. Meskipun sebagian besar alam semesta akan sulit didefinisikan sebagai berputar-putar, karena kecepatan cahaya yang terbatas berarti kita akan melihat objek yang sama pada tahap evolusinya yang berbeda (seperti Bima Sakti yang lebih muda), akan selalu ada objek yang akan berada pada tahap evolusi yang sama di tempat yang berbeda. tempat. Struktur skala besar Semesta tidak menunjukkan struktur seperti itu, tetapi kita memiliki tempat yang lebih baik untuk melihatnya: latar belakang gelombang mikro kosmik.
Fluktuasi pijar Big Bang memiliki pola pengulangan yang sangat spesifik, tetapi juga menunjukkan distribusi acak dari pola-pola ini. Banyak algoritma telah dikembangkan untuk mencari sinyal non-acak yang berulang dalam korelasi fluktuasi di berbagai bagian langit. Jika alam semesta terbatas dan terpelintir - jika bagian-bagiannya diulang di tempat lain - itu akan tercermin dalam latar belakang gelombang mikro kosmik.
Video promosi:
Tetapi ketiadaan struktur berulang yang diamati tidak berarti bahwa alam semesta tidak memiliki topologi jenis ini. Ini berarti bahwa jika Semesta terulang, mewakili permukaan hiper tertutup, dan kita secara teoritis dapat berada di titik yang sama, bergerak dalam garis lurus untuk waktu yang lama, tetapi ini akan terlihat pada skala yang lebih besar dari bagian yang kita amati. Mengingat kita dibatasi oleh jarak yang ditempuh cahaya dalam 13,8 miliar tahun, skenario seperti itu sangat mungkin terjadi.
Tapi ada satu tapi.
Tidak peduli seberapa maju kita secara teknis, suatu hari di masa depan, selama kita dibatasi oleh kecepatan cahaya, kita tidak akan pernah tahu apakah alam semesta benar-benar berperilaku seperti ini. Berkat energi gelap dan percepatan perluasan alam semesta, secara fisik mustahil untuk mencapai batas bahkan alam semesta yang dapat diamati saat ini; kita dapat menutupi paling banyak sepertiga dari cara ini. Jika alam semesta tidak terulang pada skala yang kurang dari 15 miliar tahun cahaya dengan diameter modern, kita tidak akan pernah kembali ke titik di mana kita mulai dalam garis lurus.
Tetapi ini tidak berarti bahwa alam semesta tidak dapat ditutup, terbatas, dan berputar menjadi hipersfer. Ini berarti bahwa perluasan Alam Semesta - perluasan yang dipercepat - melarang kita untuk "mengelilingi globe" di Alam Semesta. Karena kombinasi beberapa faktor seperti:
- usia terakhir Semesta;
- kecepatan akhir cahaya;
- perluasan Alam Semesta;
- dan kehadiran energi gelap, kita mungkin tidak pernah tahu apakah alam semesta kita tidak terbatas atau tidak, dan apa topologi aslinya.
Semua yang dapat kita lihat adalah bagian yang tersedia bagi kita yang memungkinkan kita untuk menetapkan batasan pada kemungkinan topologi alam semesta. Sejauh yang kami tahu, itu datar, tidak berulang, dan mungkin, tetapi tidak harus, tak terbatas. Mungkin, seiring berjalannya waktu, ketika Semesta semakin terbuka kepada kita, pengukuran kelengkungan kita akan menjadi semakin akurat dan akan mengungkapkan kebenaran baru kepada kita. Terlepas dari kenyataan bahwa kemampuan kita untuk mengamati sangat terbatas, mungkin ada peluang baru yang belum diketahui untuk cakrawala kosmik.
ILYA KHEL
