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Resumo:

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Pode estar vivendo um donut. Parece o sonho de febre Homer Simpson, mas isso poderia ser a forma da 1️⃣ totalidade universo - para dizer exatamente uma rosquinha hiperdimensional que os matemáticos chamam 3-torus

Esta é apenas uma das muitas 1️⃣ possibilidades para a topologia do cosmos. "Estamos tentando encontrar o formato de espaço", diz Yasar Akrami, membro da parceria internacional 1️⃣ chamada Compact (Colaboração por Observações e Modelos). Em maio deste ano equipe explicou que as questões sobre forma dos 1️⃣ pinos no universo permanecem abertas grande escala até chegarmos às perspectivas futuras:

"É cosmologia de alto risco e alta recompensa", 1️⃣ diz o membro da equipe Andrew Jaffe, um cosmólogo do Imperial College London. “Eu ficaria muito surpreso se encontrarmos algo 1️⃣ mas ficarei extremamente feliz caso encontre”.

A topologia de um objeto especifica como suas partes estão conectadas. Um donut tem a 1️⃣ mesma Topologia que uma xícara, sendo o buraco equivalente ao cabo: você pode remoldar forma da massa sem rasgar-lo; 1️⃣ Da mesmo modo esfera e cubo banana têm todos os mesmos topologys com nenhum furo

A ideia de que todo 1️⃣ o universo pode ter uma forma é difícil imaginar. Além da topologia há outro aspecto: a curvatura, sua teoria 1️⃣ geral sobre relatividade (Albert Einstein) mostrou-nos como espaço poderia ser curvado por objetos massivos criando força gravitacional e permitindo assim 1️⃣ um maior movimento do corpo humano para as forças gravitacionais dos seres humanos na Terra [6]

Imagine o espaço como bidimensional, 1️⃣ vez de ter todas as três dimensões espaciais. O plano é semelhante a uma folha plana do papel enquanto 1️⃣ que um curvo poderia ser igual à superfície da esfera (curvatura positiva) ou sela( curvatura negativa).

Essas possibilidades podem ser distinguidas 1️⃣ pela geometria simples. Em uma folha plana, os ângulos de um triângulo devem somar até 180 graus; mas superfície 1️⃣ curvada já não é assim: comparando o tamanho real e aparente dos objetos distantes como galáxias astrônomos conseguem ver 1️⃣ que nosso universo parece estar tão próximo do plano quanto podemos medir – ele se assemelha a folhas lisas com 1️⃣ pequenas covinha onde cada estrela degrada seu espaço ao redor da Terra!

geometrias gráfica gráfico

"Sabendo qual é a curvatura, você sabe 1️⃣ que tipos de topologias são possíveis", diz Akrami. Espaço plano poderia continuar para sempre como uma folha infinita do papel 1️⃣ essa possibilidade mais chata e trivial mas também se encaixa com algumas topologia'’ 'topologies'. Cosmologista chama-se eufemisticamente não trivial 1️⃣ significa dizer: elas estão muito interessantes ou podem ficar bastante incompreensível!

Existem, por razões matemáticas precisamente 18 possibilidades. Em geral elas 1️⃣ correspondem ao universo ter um volume finito mas sem bordas: se você viajar mais longe do que a escala de 1️⃣ Universo acaba voltando para onde começou e é como uma tela

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game na qual o personagem saindo da 1️⃣ extrema direita reaparece no extremo esquerdo – Como quando sua face está torcida num loop (através das três dimensões), sendo 1️⃣ as topologia simples através dos 3-torus;

Se você pudesse olhar através do universo, veria cópias infinitas de si mesmo todas 1️⃣ as direções como um salão 3D com espelho.

Tal topologia tem uma implicação bizarra. Se você pudesse olhar para todo o 1️⃣ universo – que exigiria a velocidade da luz ser infinita -, veríamos cópias intermináveis de si mesmo todas as 1️⃣ direções como um hall 3D dos espelhos; outras topologia mais complexas são variações sobre esse tema onde por exemplo imagens 1️⃣ apareceriam ligeiramente deslocadas e então voltaremos à caixa num lugar diferente ou talvez torcido até ficarmos com os pés esquerdo

Se 1️⃣ o volume do universo não for muito grande, podemos então ser capazes de ver essas imagens duplicadas – uma cópia 1️⃣ exata da nossa própria galáxia. "As pessoas começaram a procurar topologia escalas bem pequenas ao olhar para as

s 1️⃣ na Via Láctea", diz Jaffe ; Mas isso é totalmente simples por causa das velocidades finitas que se tem com 1️⃣ relação à luz -"você precisa procurá-las como eram há tanto tempo atrás". E assim você pode até mesmo reconhecer nosso 1️⃣ lugar mais alto e maior também será possível."

Gráfico de Euclidiano 3-toruss

Se, por outro lado o universo é realmente imenso mas 1️⃣ não infinito podemos nunca ser capazes de distinguir entre os dois. Mas se ele for finito ao longo das direções 1️⃣ e muito maior do que a mais distante possível para vermos isso deveremos detectar sua forma!

Uma das melhores maneiras de 1️⃣ fazer isso é olhar para o fundo cósmico microondas (CMB): brilho muito fraco do calor que sob sobra da própria 1️⃣ big bang, enchendo a matéria cosmos com radiação micro-ondas. Detectado pela primeira vez 1965 como uma fonte cósmica no 1️⃣ mundo inteiro e um dos elementos chave na evidência por trás desse grande fenômeno aconteceu tudo: É quase uniforme ao 1️⃣ longo deste universo; Mas à medida Que os astrônomos desenvolveram telescópio ainda mais preciso sobre este lugar temperatura "para detectaremo 1️⃣ céu" eles têm encontrado

Assim, o CMB é uma espécie de mapa do que era a aparência no universo na fase 1️⃣ inicial ainda podemos observar hoje (cerca 10 bilhões anos atrás), impresso nos céus ao nosso redor. No entanto as variações 1️⃣ não-triviais da topologia podem ser detectadas por meio das pequenas alterações aleatória e produzem cópias algumas ou todas direções; 1️⃣ se seu volume for significativamente maior comparativamente à esfera onde vemos projeção dos valores obtidos pelo mercado: essas estatísticas devem 1️⃣ deixar vestígios nas mudanças térmica

A equipe Compact deu uma olhada nas chances de encontrar qualquer coisa. Ele mostrou que, embora 1️⃣ nenhum padrão não aleatório ainda tenha sido visto no mapa CMB nem foram descartados? Em outras palavras muitas topologiaes cósmica 1️⃣ estranhas são totalmente consistentes com os dados observados "Nós nunca descartamos tantas topografia interessantes como algumas pensavam anteriormente", diz Akrami."

Outros 1️⃣ fora do grupo concordam. "Análises anteriores não excluem que haja efeitos possivelmente observáveis devido ao universo ter uma topologia sem 1️⃣ triviais", diz o astrofísico Neil Cornish, da Universidade Estadual de Montana Bozeman 20 anos atrás e Ralf Aurich 1️⃣ (um astrônomo na Ulm University), também disse:"Eu acho as topografias com pouca frequência ainda são muito possíveis".

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após 1️⃣ a promoção da newsletter;

Não é, no entanto não um pouco perverso imaginar que o universo pode ter alguma forma de 1️⃣ rosca torcida vez da topologia mais simples possível do tamanho infinito? Nem sempre. Indo desde nada até ao Infinito 1️⃣ na big bang está bastante a passo "É muito fácil criar pequenas coisas e grandes", diz Jaffe."Então fica bem melhor 1️⃣ para se construir uma Universo compacto --e isso faz com outra topologia".

Além disso, existem razões teóricas para suspeitar que o 1️⃣ universo é finito. Não há teoria acordada de como se originou do Universo mas um dos framework mais populares 1️⃣ pensar nele são as teorias das cordas; porém versões atuais da Teoria prevêem a hipótese segundo qual não deveria haver 1️⃣ apenas quatro dimensões (três no espaço e tempo), pelo menos 10

Os teóricos argumentam que talvez todas as outras dimensões tenham 1️⃣ se tornado altamente "compactizadas": são tão pequenas, de modo a não experimentá-las. Mas então por quê apenas seis ou mais 1️⃣ teriam ficado finitas enquanto os outros permaneceram infinitos? “Eu diria é natural ter um universo compacto vez das quatro 1️⃣ infinita e compacta”, diz Akrami

O caso ideal será combinar tudo o que é observável e esperamos dar-nos um grande sinal 1️⃣ da topologia.

E se a busca por topologia cósmica mostrasse que pelo menos três das dimensões são realmente finitas, diz Aurich 1️⃣ sisauHuich> isso descartaria muitas versões possíveis da teoria de cordas.

"A detecção de um universo compacto seria uma das descobertas mais 1️⃣ surpreendentes da história humana", diz a cosmóloga Janna Levin, do Barnard College Nova York. É por isso que pesquisas 1️⃣ como essa dizem:" embora elas ameaçam desapontar valeriam o valor". Mas se ela tivesse para fazer alguma aposta? acrescentava ainda 1️⃣ “apostaria contra esse pequeno Universo”.

Será que alguma vez saberemos a resposta? "É bem provável, mas com uma escala de topologia 1️⃣ maior do o possível sondar observações", diz Cornish. Mas ele acrescenta algumas características estranhas no padrão CMB" são exatamente as 1️⃣ tipo você esperaria um universo finito ; por isso vale mais investigar ainda".

O problema com a busca de padrões 1️⃣ na CMB, Cornish diz que é dado como cada uma das 18 topologias plana pode ser variada "há um número 1️⃣ infinitode possibilidades para considerar cada qual tem suas próprias previsões únicas e por isso não podemos tentar todas elas." Talvez 1️⃣ o melhor possível seja decidir quais as possíveis mais prováveis.

Aurich diz que uma melhoria planejada do mapa CMB um 1️⃣ projeto internacional chamado estágio 4 da MCC, usando dezenas de telescópios no Chile e na Antártida deve ajudar a caça. 1️⃣ Mas os pesquisadores Compact suspeitam disso: se não tivermos sorte o único MBC pode nos permitir responder definitivamente à questão 1️⃣ topológica /p>

No entanto, eles dizem que há uma abundância de outros dados astronômicos podemos usar também: não apenas o "esfera" 1️⃣ do mapa CMB mas dentro dele no resto espaço. “Tudo é afetado pela topologia”, diz Akrami."O caso ideal será combinar 1️⃣ tudo aquilo observável e espero nos dar um grande sinal da topografia".A equipe quer detectar esse sinais ou ele disse 1️⃣ impossível 'ele fala isso'

Existem vários instrumentos uso ou na construção que irão preencher mais detalhes do volume de espaço 1️⃣ observável, como o telescópio espacial Euclid da Agência Espacial Europeia lançado no ano passado e a SKA Observatory (anteriormente Square 1️⃣ Kilometre Array), um sistema com radiotelescópios sendo construído nos Estados Unidos. "Queremos uma análise dos dados sobre todo assunto existente", 1️⃣ diz Jaffe "que vai permitir compreender as estruturas globais temporais".

Se conseguirmos isso – e se a topologia cósmica tornar o 1️⃣ universo finito -, Akrami imagina um dia que teremos uma espécie de Google Earth para todo cosmos: mapa do 1️⃣ tudo.

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