WELCHE FORM HAT DAS UNIVERSUM?

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Es ist eine vernünftige Frage, sich zu fragen, wie das Universum geformt ist. Ist es eine Kugel? Ein Torus? Ist es offen oder geschlossen oder flach? Und was bedeutet das alles überhaupt?

Das Weltall. Dank seiner physikalischen Gesetze, der bekannten Naturkonstanten und der schwermetallspeienden Feuerbälle, die als Supernovae bekannt sind, sind wir kleine winzige Wesen, die an einem sich drehenden Felsball in einer entfernten Ecke von Raum und Zeit festgehalten werden.

Ist es nicht etwas unhöflich, nicht viel über das Universum selbst zu wissen? Wenn wir es zum Beispiel von außen betrachten könnten, was würden wir sehen? Eine riesige Schwärze? Ein Meer von Blasen? Schneekugel? Rattenlabyrinth? Ein Marmor in den Händen eines größeren Außerirdischen oder eines anderen Prog-Rock-Album-Covers?

Wie sich herausstellt, ist die Antwort sowohl einfacher als auch seltsamer als all diese Optionen. Wie das Universum aussieht, ist eine Frage, die wir gerne als Spezies erraten und die allerlei Unsinn ausmacht.

Hinduistische Texte beschreiben das Universum als ein kosmisches Ei, die Jains glaubten, es sei menschlich geformt. Die griechischen Stoiker sahen das Universum als eine einzige Insel, die in einer ansonsten unendlichen Leere schwebte, während Aristoteles glaubte, es bestehe aus einer endlichen Reihe konzentrischer Kugeln, oder vielleicht ist es einfach "Schildkröten ganz unten".

Dank des mathematischen Genies von Einstein können Kosmologen tatsächlich die Gültigkeit verschiedener Modelle testen, die die Form, Schildkröten, Labyrinthe und andere Aspekte des Universums beschreiben.

Es gibt drei Hauptaromen, die Wissenschaftler berücksichtigen: positiv gekrümmt, negativ gekrümmt und flach. Wir wissen, dass es in mindestens vier Dimensionen existiert, daher grenzt jede der Formen, die wir beschreiben werden, an die Lovecraftian-Wahnsinnsgeometrie. Starten Sie also Ihren Wahnsinnsabakus. Ya! Ya! Cthulhu ftagen.

Ein positiv gekrümmtes Universum würde wie eine vierdimensionale Kugel aussehen. Diese Art von Universum wäre im Raum endlich, aber ohne erkennbaren Rand. Tatsächlich würden sich zwei entfernte Teilchen, die sich in zwei geraden Linien bewegen, tatsächlich schneiden, bevor sie wieder dort landen, wo sie begonnen haben.

Sie können dies zu Hause versuchen. Nimm einen Ballon und zeichne eine gerade Linie mit einem Filzstift. Ihre Linie erreicht schließlich ihren Ausgangspunkt. Eine zweite Linie, die auf der gegenüberliegenden Seite des Ballons beginnt, macht dasselbe und kreuzt Ihre erste Linie, bevor sie sich wieder trifft.

Diese Art von Universum, die in drei Dimensionen leicht vorstellbar ist, würde nur entstehen, wenn der Kosmos eine bestimmte, große Energiemenge enthält.

Um positiv gekrümmt oder geschlossen zu sein, müsste das Universum zuerst aufhören, sich auszudehnen - etwas, das nur passieren würde, wenn der Kosmos genug Energie beherbergt, um der Schwerkraft die Vorderkante zu geben. Gegenwärtige kosmologische Beobachtungen legen nahe, dass sich das Universum für immer ausdehnen sollte. Im Moment werfen wir also das leicht vorstellbare Szenario weg.

Ein negativ gekrümmtes Universum würde wie ein vierdimensionaler Sattel aussehen. Offen, ohne räumliche oder zeitliche Grenzen. Es würde zu wenig Energie enthalten, um jemals aufhören zu expandieren.

Hier würden sich zwei Teilchen, die sich auf geraden Wegen bewegen, niemals treffen. Tatsächlich würden sie ständig auseinander gehen und sich immer weiter voneinander entfernen, wenn die unendliche Zeit weitergeht.

Wenn festgestellt wird, dass das Universum eine Goldlöckchen-spezifische, kritische Energiemenge enthält, die gefährlich zwischen den Extremen schwankt, wird seine Expansion nach einer unendlichen Zeitspanne zum Stillstand kommen.

Diese Art von Universum wird flaches Universum genannt. Teilchen in einem flachen Kosmos setzen ihren fröhlichen Weg auf parallelen geraden Wegen fort, um sich niemals zu treffen, aber auch niemals zu divergieren.

Kugel, Sattel, flache Ebene. Die sind ziemlich leicht vorstellbar. Es gibt auch andere Möglichkeiten - wie einen Fußball, einen Donut oder eine Trompete.

Ein Fußball würde einem kugelförmigen Universum ähneln, aber einem mit einer ganz besonderen Signatur - einer Art Spiegelsaal, der auf dem kosmischen Mikrowellenhintergrund aufgedruckt ist.

Der Donut ist technisch gesehen ein flaches Universum, das jedoch an mehreren Stellen miteinander verbunden ist. Einige Wissenschaftler glauben, dass große warme und kühle Stellen in der CMB tatsächlich ein Beweis für diese Art von schmackhafter Topologie sein könnten.

Zuletzt kommen wir zur Trompete. Dies ist eine andere Möglichkeit, einen negativ gekrümmten Kosmos zu visualisieren: wie ein Sattel, der zu einem langen Rohr zusammengerollt ist, mit einem sehr ausgestellten Ende und einem sehr schmalen Ende. Jemand am schmalen Ende würde feststellen, dass sein Kosmos so eng war, dass er nur zwei Dimensionen hatte. In der Zwischenzeit konnte jemand anderes am ausgestellten Ende nur so weit reisen, bevor er sich unerklärlicherweise umdrehte und in die andere Richtung flog.

Also was ist es? Ist unser Universum eine Orange oder ein Bagel? Ist es Pringles? Eine Käsescheibe? Blech- oder Holzbläser? Wissenschaftler haben die verrückteren, negativ gekrümmten Vorschläge wie den Sattel oder die Trompete noch nicht ausgeschlossen.

Hasser werden argumentieren, dass wir niemals wissen werden, wie die wahre Form unseres Universums aussieht. Diese Leute machen keinen Spaß und sind nur Obstruktionisten. Im Ernst, lassen Sie uns Ihnen helfen, bessere Freunde zu finden.

Basierend auf den neuesten Planck-Daten, die im Februar 2015 veröffentlicht wurden, ist unser Universum höchstwahrscheinlich… flach. Unendlich endlich, nicht einmal ein bisschen gekrümmt, mit einer exakten, kritischen Energiemenge, die von dunkler Materie und dunkler Energie geliefert wird.

Ich weiß, dass dies etwas verwirrend wird und sich bis an die Grenze der Mittagsschlafzeit schlängelt, aber ich hoffe, dass Sie dies alles wegnehmen.

Es ist erstaunlich, dass wir nicht nur erraten können, wie unser unglaubliches Universum aussieht, sondern dass es auch kluge Leute gibt, die unermüdlich daran arbeiten, uns dabei zu helfen, das herauszufinden. Es ist eines der Dinge, die mich am glücklichsten machen, wenn ich jede Woche über Weltraum und Astronomie spreche. Ich kann es kaum erwarten zu sehen, was als nächstes kommt.

Also was denkst du? Ist ein flaches Universum für Ihren Geschmack zu langweilig? Welche Form soll das Universum angesichts der Vielzahl von Optionen haben?

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