Een nieuwe studie constateert dat het universum eigenlijk een gigantische donut zou kunnen zijn, ondanks al het bewijs dat het zo plat is als een pannenkoek.
Uit de studie bleek dat de vreemde patronen in de echo’s van de oerknal kunnen worden verklaard door een universum met een complexere vorm, en astronomen hebben de vlakheid van het universum niet volledig getest.
Verwant: Wat is de vorm van het heelal?
platte daken
Alle aantekeningen verwijzen tot nu toe naar wezen vlak. In de geometrie verwijst de term “afvlakking” naar het gedrag van parallelle lijnen wanneer ze naar het oneindige gaan. Denk aan een tafelblad: lijnen die parallel beginnen, blijven zo omdat ze over de lengte van de tafel lopen.
Kijk op zijn beurt naar de grond. Lengtegraadlijnen beginnen precies evenwijdig aan elkaar op de evenaar, maar komen uiteindelijk samen bij de polen. Het feit dat parallelle lijnen elkaar in het begin kruisen, onthult dat de aarde niet plat is.
Dezelfde logica is van toepassing op het driedimensionale universum. Zo bevindt de kosmische microgolfachtergrond (CMB) – het licht dat werd uitgezonden toen het universum nog maar 380.000 jaar oud was – zich nu op meer dan 42 miljard lichtjaar afstand en wordt gekenmerkt door lichte temperatuurschommelingen aan de hemel. Astronomen berekenden de verwachte omvang van die fluctuaties uit waarnemingen. Als hun gemeten grootte afwijkt van de verwachtingen, betekent dit dat de lichtstralen, die parallel begonnen, van richting zijn veranderd door de ruimte-tijd, wat aangeeft dat de geometrie van het universum gekromd is.
Maar diezelfde metingen onthulden dat, afgezien van kleinschalige anomalieën van sterrenstelsels en zwarte gaten, de algehele geometrie van het universum vlak is.
Verschillende soorten appartementen
Maar er is meer dan één type appartement. Teken bijvoorbeeld evenwijdige lijnen op een vel papier. Rol vervolgens het ene uiteinde van het papier om het met het andere te verbinden om een cilinder te vormen. De lijnen blijven evenwijdig terwijl ze rond de cilinder gaan. In de taal van de wiskunde is elke cilinder geometrisch vlak, maar er wordt gezegd dat hij een andere topologie heeft. Sluit beide zijden van het papier en maak een hoepel of cirkelvorm.
Voor een ander voorbeeld van een vreemd platte vorm, rol je een dunne strook papier in een cirkel, maar maak je aan één kant een draai van 180 graden. Het eindresultaat is een Moebius-strook, die nog steeds geometrisch vlak is, omdat de evenwijdige lijnen evenwijdig blijven, zelfs als ze op elkaar worden gedraaid.
Wiskundigen hebben 18 mogelijke geometrisch platte driedimensionale structuren ontdekt. In elke dimensie krult minstens één dimensie in zichzelf, soms omkerend als een Moebius-strip of gedeeltelijke rotaties. Als we in zo’n verwrongen universum wegkijken, zouden we een (mogelijk omgekeerde) versie van onszelf zien van een veel jongere leeftijd. Als het heelal bijvoorbeeld 1 miljard lichtjaar in doorsnee zou zijn, zouden astronomen een versie van de Melkweg zien zoals die er 1 miljard jaar geleden uitzag, en daarachter een andere versie van 2 miljard jaar geleden, enzovoort.
Als het universum een gigantische donut was, zouden astronomen in twee richtingen kunnen kijken om zulke kopieën te zien.
de vorm van het heelal
Astronomen hebben de topologie van het universum op verschillende manieren gemeten, van het zoeken naar duplicaten van melkwegpatronen tot bijpassende circuits in de CMB. Al het bewijs wijst erop dat het universum geometrisch vlak is en een eenvoudige, niet-omhulde structuur heeft.
Maar de krant werd op 23 februari gepubliceerd arXiv prepress-database (Opent in een nieuw tabblad) geeft aan dat eerdere metingen beperkt waren. In het bijzonder gingen de waarnemingen ervan uit dat het universum zich in slechts één dimensie om zichzelf heen wikkelt en geen complexere structuur heeft. Ook hebben de CMB-waarnemingen enkele vreemde en onverklaarbare anomalieën aan het licht gebracht, zoals grote patronen die verschijnen waar ze niet zouden moeten verschijnen.
Inderdaad, een universum met een complexe topologie zou op zijn minst enkele van de anomalieën in de kosmische achtergrondstraling kunnen verklaren. Hoewel dit geen ijzersterke zaak is voor complexe topologieën, hebben de onderzoekers ideeën aangedragen voor complexere directe onderzoeken, zoals vervolgstudies van de CMB.
In dit geval kan er ergens in ons verwrongen universum een spiegelbeeld van ons zijn.
“Reizende ninja. Onruststoker. Spekonderzoeker. Expert in extreme alcohol. Verdediger van zombies.”
