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Pode estar vivendo betpixbet um donut. Parece o sonho de febre Homer Simpson, mas isso poderia ser a forma da 8️⃣ totalidade universo - para dizer exatamente uma rosquinha hiperdimensional que os matemáticos chamam 3-torus

Esta é apenas uma das muitas 8️⃣ possibilidades para a topologia do cosmos. "Estamos tentando encontrar o formato de espaço", diz Yasar Akrami, membro da parceria internacional 8️⃣ chamada Compact (Colaboração por Observações e Modelos). Em maio deste ano equipe explicou que as questões sobre forma dos 8️⃣ pinos no universo permanecem abertas betpixbet grande escala até chegarmos às perspectivas futuras:

"É cosmologia de alto risco e alta recompensa", 8️⃣ diz o membro da equipe Andrew Jaffe, um cosmólogo do Imperial College London. “Eu ficaria muito surpreso se encontrarmos algo 8️⃣ mas ficarei extremamente feliz caso encontre”.

A topologia de um objeto especifica como suas partes estão conectadas. Um donut tem a 8️⃣ mesma Topologia que uma xícara, sendo o buraco equivalente ao cabo: você pode remoldar betpixbet forma da massa sem rasgar-lo; 8️⃣ Da mesmo modo esfera e cubo banana têm todos os mesmos topologys com nenhum furo

A ideia de que todo 8️⃣ o universo pode ter uma forma é difícil imaginar. Além da topologia há outro aspecto: a curvatura, betpixbetbetpixbetteoria 8️⃣ geral sobre relatividade (Albert Einstein) mostrou-nos como espaço poderia ser curvado por objetos massivos criando força gravitacional e permitindo assim 8️⃣ um maior movimento do corpo humano para as forças gravitacionais dos seres humanos na Terra [6]

Imagine o espaço como bidimensional, 8️⃣ betpixbet vez de ter todas as três dimensões espaciais. O plano é semelhante a uma folha plana do papel enquanto 8️⃣ que um curvo poderia ser igual à superfície da esfera (curvatura positiva) ou sela( curvatura negativa).

Essas possibilidades podem ser distinguidas 8️⃣ pela geometria simples. Em uma folha plana, os ângulos de um triângulo devem somar até 180 graus; mas betpixbet superfície 8️⃣ curvada já não é assim: comparando o tamanho real e aparente dos objetos distantes como galáxias astrônomos conseguem ver 8️⃣ que nosso universo parece estar tão próximo do plano quanto podemos medir – ele se assemelha a folhas lisas com 8️⃣ pequenas covinha onde cada estrela degrada seu espaço ao redor da Terra!

geometrias gráfica gráfico

"Sabendo qual é a curvatura, você sabe 8️⃣ que tipos de topologias são possíveis", diz Akrami. Espaço plano poderia continuar para sempre como uma folha infinita do papel 8️⃣ essa possibilidade mais chata e trivial mas também se encaixa com algumas topologia'’ 'topologies'. Cosmologista chama-se eufemisticamente não trivial 8️⃣ significa dizer: elas estão muito interessantes ou podem ficar bastante incompreensível!

Existem, por razões matemáticas precisamente 18 possibilidades. Em geral elas 8️⃣ correspondem ao universo ter um volume finito mas sem bordas: se você viajar mais longe do que a escala de 8️⃣ Universo acaba voltando para onde começou e é como uma tela betpixbet

Se você pudesse olhar através do universo, veria cópias infinitas de si mesmo betpixbet todas 8️⃣ as direções como um salão 3D com espelho.

Tal topologia tem uma implicação bizarra. Se você pudesse olhar para todo o 8️⃣ universo – que exigiria a velocidade da luz ser infinita -, veríamos cópias intermináveis de si mesmo betpixbet todas as 8️⃣ direções como um hall 3D dos espelhos; outras topologia mais complexas são variações sobre esse tema onde por exemplo imagens 8️⃣ apareceriam ligeiramente deslocadas e então voltaremos à caixa num lugar diferente ou talvez torcido até ficarmos com os pés esquerdo

Se 8️⃣ o volume do universo não for muito grande, podemos então ser capazes de ver essas imagens duplicadas – uma cópia 8️⃣ exata da nossa própria galáxia. "As pessoas começaram a procurar topologia betpixbet escalas bem pequenas ao olhar para as

s 8️⃣ na Via Láctea", diz Jaffe ; Mas isso é totalmente simples por causa das velocidades finitas que se tem com 8️⃣ relação à luz -"você precisa procurá-las como eram há tanto tempo atrás". E assim você pode até mesmo reconhecer nosso 8️⃣ lugar mais alto e maior também será possível."

Gráfico de Euclidiano 3-toruss

Se, por outro lado o universo é realmente imenso mas 8️⃣ não infinito podemos nunca ser capazes de distinguir entre os dois. Mas se ele for finito ao longo das direções 8️⃣ e muito maior do que a mais distante possível para vermos isso deveremos detectarbetpixbetforma!

Uma das melhores maneiras de 8️⃣ fazer isso é olhar para o fundo cósmico microondas (CMB): brilho muito fraco do calor que sob sobra da própria 8️⃣ big bang, enchendo a matéria cosmos com radiação micro-ondas. Detectado pela primeira vez betpixbet 1965 como uma fonte cósmica no 8️⃣ mundo inteiro e um dos elementos chave na evidência por trás desse grande fenômeno aconteceu tudo: É quase uniforme ao 8️⃣ longo deste universo; Mas à medida Que os astrônomos desenvolveram telescópio ainda mais preciso sobre este lugar temperatura "para detectaremo 8️⃣ céu" eles têm encontrado

Assim, o CMB é uma espécie de mapa do que era a aparência no universo na fase 8️⃣ inicial ainda podemos observar hoje (cerca 10 bilhões anos atrás), impresso nos céus ao nosso redor. No entanto as variações 8️⃣ não-triviais da topologia podem ser detectadas por meio das pequenas alterações aleatória e produzem cópias betpixbet algumas ou todas direções; 8️⃣ se seu volume for significativamente maior comparativamente à esfera onde vemos projeção dos valores obtidos pelo mercado: essas estatísticas devem 8️⃣ deixar vestígios nas mudanças térmica

A equipe Compact deu uma olhada nas chances de encontrar qualquer coisa. Ele mostrou que, embora 8️⃣ nenhum padrão não aleatório ainda tenha sido visto no mapa CMB nem foram descartados? Em outras palavras muitas topologiaes cósmica 8️⃣ estranhas são totalmente consistentes com os dados observados "Nós nunca descartamos tantas topografia interessantes como algumas pensavam anteriormente", diz Akrami."

Outros 8️⃣ fora do grupo concordam. "Análises anteriores não excluem que haja efeitos possivelmente observáveis devido ao universo ter uma topologia sem 8️⃣ triviais", diz o astrofísico Neil Cornish, da Universidade Estadual de Montana betpixbet Bozeman 20 anos atrás e Ralf Aurich 8️⃣ (um astrônomo na Ulm University), também disse:"Eu acho as topografias com pouca frequência ainda são muito possíveis".

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Não é, no entanto não um pouco perverso imaginar que o universo pode ter alguma forma de 8️⃣ rosca torcida betpixbet vez da topologia mais simples possível do tamanho infinito? Nem sempre. Indo desde nada até ao Infinito 8️⃣ na big bang está bastante a passo "É muito fácil criar pequenas coisas e grandes", diz Jaffe."Então fica bem melhor 8️⃣ para se construir uma Universo compacto --e isso faz com outra topologia".

Além disso, existem razões teóricas para suspeitar que o 8️⃣ universo é finito. Não há teoria acordada de como se originou do Universo mas um dos framework mais populares betpixbet 8️⃣ pensar nele são as teorias das cordas; porém versões atuais da Teoria prevêem a hipótese segundo qual não deveria haver 8️⃣ apenas quatro dimensões (três no espaço e tempo), pelo menos 10

Os teóricos argumentam que talvez todas as outras dimensões tenham 8️⃣ se tornado altamente "compactizadas": são tão pequenas, de modo a não experimentá-las. Mas então por quê apenas seis ou mais 8️⃣ teriam ficado finitas enquanto os outros permaneceram infinitos? “Eu diria é natural ter um universo compacto betpixbet vez das quatro 8️⃣ infinita e compacta”, diz Akrami

O caso ideal será combinar tudo o que é observável e esperamos dar-nos um grande sinal 8️⃣ da topologia.

E se a busca por topologia cósmica mostrasse que pelo menos três das dimensões são realmente finitas, diz Aurich 8️⃣ sisauHuich> isso descartaria muitas versões possíveis da teoria de cordas.

"A detecção de um universo compacto seria uma das descobertas mais 8️⃣ surpreendentes da história humana", diz a cosmóloga Janna Levin, do Barnard College betpixbet Nova York. É por isso que pesquisas 8️⃣ como essa dizem:" embora elas ameaçam desapontar valeriam o valor". Mas se ela tivesse para fazer alguma aposta? acrescentava ainda 8️⃣ “apostaria contra esse pequeno Universo”.

Será que alguma vez saberemos a resposta? "É bem provável, mas com uma escala de topologia 8️⃣ maior do o possível sondar observações", diz Cornish. Mas ele acrescenta algumas características estranhas no padrão CMB" são exatamente as 8️⃣ tipo você esperaria betpixbet um universo finito ; por isso vale mais investigar ainda".

O problema com a busca de padrões 8️⃣ na CMB, Cornish diz que é dado como cada uma das 18 topologias plana pode ser variada "há um número 8️⃣ infinitode possibilidades para considerar cada qual tem suas próprias previsões únicas e por isso não podemos tentar todas elas." Talvez 8️⃣ o melhor possível seja decidir quais as possíveis mais prováveis.

Aurich diz que uma melhoria planejada do mapa CMB betpixbet um 8️⃣ projeto internacional chamado estágio 4 da MCC, usando dezenas de telescópios no Chile e na Antártida deve ajudar a caça. 8️⃣ Mas os pesquisadores Compact suspeitam disso: se não tivermos sorte o único MBC pode nos permitir responder definitivamente à questão 8️⃣ topológica /p>

No entanto, eles dizem que há uma abundância de outros dados astronômicos podemos usar também: não apenas o "esfera" 8️⃣ do mapa CMB mas dentro dele no resto espaço. “Tudo é afetado pela topologia”, diz Akrami."O caso ideal será combinar 8️⃣ tudo aquilo observável e espero nos dar um grande sinal da topografia".A equipe quer detectar esse sinais ou ele disse 8️⃣ impossível 'ele fala isso'

Existem vários instrumentos betpixbet uso ou na construção que irão preencher mais detalhes do volume de espaço 8️⃣ observável, como o telescópio espacial Euclid da Agência Espacial Europeia lançado no ano passado e a SKA Observatory (anteriormente Square 8️⃣ Kilometre Array), um sistema com radiotelescópios sendo construído nos Estados Unidos. "Queremos uma análise dos dados sobre todo assunto existente", 8️⃣ diz Jaffe "que vai permitir compreender as estruturas globais temporais".

Se conseguirmos isso – e se a topologia cósmica tornar o 8️⃣ universo finito -, Akrami imagina um dia betpixbet que teremos uma espécie de Google Earth para todo cosmos: mapa do 8️⃣ tudo.

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