Топология Вселенной

[sergey zhukov]

В нескольких местах (например, здесь https://cosmos.mirtesen.ru/blog/43558378631/Vselennaya-kak-dodekaedr) прочитал, что наблюдения Вселенной в самых больших масштабах (реликтовое излучение) как-будто дает некоторые основания предполагать, что мы наблюдаем эффекты, на которые оказывает влияние топология пространства Вселенной.

Если принять эту гипотезу, то можно даже определить вид фундаментальной области (фигуры, которая образует трехмерный паркет) и точное значение пространственной кривизны Вселенной. Лучше всего подходит додекаэдр, причем пространство оказывается замкнутым, кривизна пространства оказывается положительной, а отношение наблюдаемой плотности вещества к критической в такой модели должно быть равно 1,013, что не противоречит наблюдениям.

Насколько серьезно рассматривается этот вариант сейчас? Я слышал, что про топологию пространства Вселенной известно крайне мало. В основном потому, что нам для наблюдения доступна слишком малая область. В лучшем случае мы можем сказать, что если Вселенная пространственно и замкнута, то размер фундаментальной области превышает размер доступного для наблюдения участка Вселенной. Так что мы из наблюдений не отличаем замкнутой Вселенной от не замкнутой.

Теоретически из решений Фридмана топология пространства тоже однозначно не определяется. Например, согласно этой статье http://wsyakayawsyachina.narod.ru/astronomy/configuration_universe.html даже для плоского решения Фридмана существует 18 разных топологий.

[Pphantom]

sergey zhukov в сообщении #1493249 писал(а):

Насколько серьезно рассматривается этот вариант сейчас?

Никак не рассматривается. Подобное всплывало в середине нулевых в качестве "безумной идеи", но довольно быстро закрылось, а в блоге просто перепечатка популярной статьи М.Е.Прохорова, первая версия которой (в виде доклада) появилась зимой 2004 года, а итоговые, кажется, в 2005 году.

P.S. Вообще в этой области чтение материалов более чем десятилетней давности - бессмысленное занятие.

[Pphantom]

Тема перемещена из форума «Помогите решить / разобраться (Ф)» в форум «Астрономия»
Причина переноса: тематика.

[sergey zhukov]

Pphantom
А правильно ли я понимаю, что во всех моделях Фридмана (с положительной, отрицательной и нулевой кривизной) пространство может быть замкнутым и конечным?

Когда описывают эти модели, то говорят, что первая - замкнутая и конечная, а вторая и третья - открытые и бесконечные (в пространстве, как я понимаю). Но это только если предполагать самую простую топологию. Если для случая положительной кривизны замкнутость пространства неизбежна, то для нулевой и отрицательной кривизны (по крайней мере для нулевой) в зависимости от принятой топологии можно получить как конечное пространство, замкнутое разными способами, так и бесконечное.

Или же в моделях Фридмана под "замкнутостью" понимается ограниченность или не ограниченность именно во времени?

[Pphantom]

Знаете, "модель Фридмана" - это не произвольная космологическая модель вообще. Это конкретный тип моделей, топологические свойства которых не предполагаются, а являются следствием модели. Так что вопрос о том, что будет, если в модели Фридмана "предположить" какую-то топологию, начисто лишен смысла.

[sergey zhukov]

Pphantom
Во второй статье, где рассказано о возможных топологиях плоского пространства, говорится так:

"Эти и все другие (плоские) конечные многообразия очень просто включаются в картину расширяющейся Вселенной. Если фундаментальная область многообразия постоянно расширяется, образованное ею пространство будет расширяться тоже. Каждая точка в расширяющемся пространстве всё дальше отдаляется от остальных, что в точности соответствует космологической модели."

Я и подумал, что речь тут о модели Фридмана.

Можно и так спросить: если кривизна пространства в нашей Вселенной нулевая или отрицательная, это по прежнему не означает однозначно, что она не замкнута? Т.е. например, при соответствующей топологии в ней может быть конечное число объектов, ее объем может быть конечен?

[Pphantom]

sergey zhukov в сообщении #1493297 писал(а):

Т.е. например, при соответствующей топологии в ней может быть конечное число объектов, ее объем может быть конечен?

Скажем так... попытаться придумать это, подогнав под некоторые наблюдательные данные, можно. Но всерьез об этом говорить не стоит.

[LLeonid3]

Один из вариантов фрактальная инфляция. Внутри расширяющегося пузыря возникают свои центры инфляционного расширения, внутри которых свои ... и т. д. Процесс заканчивается на последнем этапе созданием сгустков материи из которых впоследствии формируются скопления галактик.
Заинтересовало как это будет выглядеть, совпадёт или нет
Получилась программка (мой компьютер выдерживает до 4 млн скоплений) : https://yadi.sk/d/VBczuvcWLCNM1Q

[Evalmer]

Что есть

LLeonid3 в сообщении #1541869 писал(а):

фрактальная инфляция

?

[LLeonid3]

Evalmer, как один из множества вариантов.
Просто "инфляция" -- рождение Вселенной с расширением по экспоненте из одного места и образование собственно топологии на квантовых случайных процессах.
Фрактальная инфляция -- возникновение в рождающейся вселенной ещё центров инфляционного расширения ...
(В программке предусмотрено сохранение координат точек для анализа и сравнения с фактом.)

[Evalmer]

И какие у нас (пардон, к вас) имеются (кроме вашего неохватного желания) основания считать, что "фрактальная инфляция" имеет место быть где-либо во Вселенной, кроме как в вашей голове?

[LLeonid3]

Evalmer, так это не факт, но идея, которая, как и всегда, приходит одновременно в разные головы
К примеру книжка с весёлыми картинками "Барышев Ю., Теерикорпи П. Фрактальная структура Вселенной. Очерк развития космологии" от 2005 г., несколько публикаций в интернете.
Причём идея вполне проверяемая по существующему распределению галактик в видимой части вселенной.

[Pphantom]

LLeonid3 в сообщении #1542196 писал(а):

Причём идея вполне проверяемая по существующему распределению галактик в видимой части вселенной.

На самом деле нет. Инфляционная модель по упределению устроена таким образом, что мы сидим в одном "пузыре" на минимальном возможном масштабе такой фрактальной структуры и другие элементы даже того же масштаб наблюдать принципиально не можем.

[sergey zhukov]

Pphantom
Интересное замечание. Во второй половине 20 века стали появляться теории и идеи, которые с самого начала выглядели принципиально не проверяемыми. Вот, например, теория бесконечной инфляции.

Мне кажется, что эти теории получаются так. Если что-то в нашем мире не имеет совершенно никаких ясных причин, не выводится из первых принципов и выглядит просто случайным (т.е. вроде бы могло быть и по другому, но реализовано вот так), то это потому, что мы живем только одной из бесчисленного множества реализаций. На самом же деле общая картина (которая нам вообще недоступна целиком) включает в себя сразу все мыслимые реализации, так что там вопрос "почему именно это" отпадает. Там есть сразу все.

С этой точки зрения вопрос "почему мы имеем такую вселенную?" сводится к "почему мы появились в этой реализации вселенной?", т.е. к антропному принципу, который, по моему, не дает вообще ничего.

Одно из правил научного метода (я так думаю) - не вводить принципиально не наблюдаемые понятия. По моему, ему не всегда следуют.

[Pphantom]

sergey zhukov в сообщении #1542227 писал(а):

По моему, ему не всегда следуют.

Есть такое. Но в общем-то обсуждаемую идею никто особенно серьезно и не воспринимает.