В мире без направлений
Группа исследователей применяла информацию о реликтовом излучении, дабы подтвердить изотропию Вселенной – отсутствие в ней каких-либо выделенных направлений. Какое бы мы ни избрали направление, физические особенности отечественного мира будут однообразны.
Исследователи заключили , что имеется только один шанс из 121 тысячи, что существует какая-либо отличие в зависимости от выбранного направления. Таковой итог они сочли лучшим доказательством изотропии.
Туманность NGC 3372
© Wikimedia Commons
Благодаря Копернику человечество осознало, что Почва вовсе не находится в центре мира, а вращается около Солнца. Достаточно скоро стало понятным, что и Солнце вовсе не занимает какую-то выделенную позицию во Вселенной, а представляет собой только одну из множества звезд.
В начале XX века, с возникновением неспециализированной теории относительности открытия и Альберта Эйнштейна, что Вселенная расширяется во всех направлениях, был сформулирован космологический принцип, что предполагает, что Вселенная везде однообразна и не зависит от выбранного направления – другими словами однородна и изотропна.
Космологический принцип имеет собственные ограничения. К примеру, существование галактик и звёзд наглядно показывает, материя не распределяется однородно. Объяснение этому дает инфляционная модель происхождения Вселенной.
По окончании Громадного взрыва она представляла собой однородную массу субатомных частиц в пространстве, а потому, что практически сразу после происхождения Вселенная претерпела экспоненциальный всплеск роста (его и именуют инфляцией), маленькие квантовые флуктуации в субатомных частицах расширились до огромных размеров, снабжая вариации плотности, из которых выросли галактики. Однако, стандартная модель космологии основывается на предположении, что в громадных масштабах, превышающих размеры скоплений галактик, пространство однородно и изотропно.
Теоретически быть может, что Вселенная будет однородной (однообразной во всех точках), но не изотропной. Аналогом таковой ситуации может служить кристалл бриллианта, имеющий везде однообразную плотность, в котором имеется оси, на протяжении которых выстраиваются в ряды атомы углерода.
А вот неоднородной, но наряду с этим изотропной Вселенная, само собой разумеется, быть не имеет возможности. Ученые в далеком прошлом пробуют отыскать показатели вероятной анизотропии Вселенной.
В 2006 году результаты, полученные космическим аппаратом Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP), разрешили высказать предположение, что флуктуации реликтового излучения распределены не случайным образом, а довольно упорядоченно. В следствии возможно было выяснить некий аналог оси симметрии кристалла во мировых масштабах.
Эту гипотетическую область Вселенной космолог Жуан Магейжу (Joao Magueijo) внес предложение назвать «осью зла». Но в 2012 году ученые проекта WMAP заключили , что самый возможно полученная картина позвана статистически случайными отклонениями реликтового излучения.
В этом изучении космологи из Университетского колледжа Лондона Даниэла Саадех (Daniela Saadeh) и Эндрю Понтцен (Andrew Pontzen) и их сотрудники применяли измерения реликтового излучения, сделанные в 2009 – 2013 годах космическим аппаратом Planck Космического агентства ЕС. Они более правильны, чем эти WMAP.
А вместо того, дабы искать в этих данных случаи дисбаланса реликтового излучения, ученые поступили напротив. Они разглядели все вероятные варианты наличия выделенного направления в пространстве, выяснили, как они должны отражаться в структуре реликтового излучения, а уже позже искали соответствующие показатели в данных, каковые собрал Planck.
К примеру, пространство может расширяться с разной скоростью на протяжении разных осей. Такое неравномерное расширение привело бы к тому, что реликтовое излучение в некоторых направлениях имело бы громадную длину волны, и это отразилось бы на замечаемом распределении реликтового излучения.
В другом гипотетическом случае пространство может вращаться около определенной оси. Тогда в картине реликтового излучения, зафиксированной аппаратом Planck, наблюдался бы спиральный узор.
Наконец, новорожденная Вселенная имела возможность испытать искажения в пространстве, известные как гравитационные волны, каковые растянули бы целый космос в одном направлении и сжали его в перпендикулярном направлении. Но трансформации для того чтобы рода также покинули бы в картине реликтового излучение определенный спиральный узор.
Всего ученым удалось предположить пять вероятных моделей анизотропии, каковые должны были дать любая собственный эффект в реликтовом излучении.
После этого, применяя суперкомпьютер, ученые стали искать показатели таких эффектов в колебаниях температуры реликтового излучения. В один момент они искали кроме этого закономерности в поляризации волн реликтового излучения, каковые также имели возможность бы оказать помощь распознать анизотропию.
Их анализ был на порядок правильнее всех прошлых подобных изучений, но к обнаружению значительных показателей анизотропии он так и не привел. «Мы в первый раз вправду исключили анизотропию, — говорит Даниэла Саадех, — ранее возможно было заявить, что это было только не изучено».
Результаты работы ученых размещены в издании Physical Review Letters
Источник: Максим Руссо polit.ru
Елена Есенина — Мир без тебя
