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postado por cantorslonim.com 2024/9/17 15:42:30

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Resumo:

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

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

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

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

A ideia de que todo 🍎 o universo pode ter uma forma é difícil imaginar. Além da topologia há outro aspecto: a curvatura, roleta da verdaderoleta da verdadeteoria 🍎 geral sobre relatividade (Albert Einstein) mostrou-nos como espaço poderia ser curvado por objetos massivos criando força gravitacional e não apenas 🍎 através do movimento dos corpos celeste volumétricos ou das forças gravitacionais no Universo;

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

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

geometrias gráfica gráfico

"Sabendo qual é a curvatura, você sabe que tipos de topologias são 🍎 possíveis", diz Akrami. Espaço plano poderia continuar para sempre como uma folha infinita do papel essa possibilidade mais chata 🍎 e trivial mas também se encaixa com algumas topologia’'i>que os co-esmólogos chamam eufematicamente “não trivial”, o significado deles serem muito 🍎 melhores ou ficarem bastante interessantes roleta da verdade suas mentes!

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

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game na qual o personagem saindo da extrema direita reaparece 🍎 no extremo esquerdo – Como quandoroleta da verdadeface está torcida num loop (em três dimensões), sendo as topologiar simples através 🍎 das 3-torus;

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

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

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

s na Via Láctea", diz 🍎 Jaffe ; Mas isso é totalmente simples por causa das velocidades finitas que se tem com relação à luz -"você 🍎 precisa procurá-las como eram há tanto tempo atrás". E assim você pode até mesmo deixar passar no nosso lugar mais 🍎 alto e talvez também seja impossível."

Gráfico de Euclidiano 3-toruss

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

Uma das melhores maneiras de fazer isso 🍎 é olhar para o fundo cósmico microondas (CMB): brilho muito fraco do calor que sob sobra da própria big bang, 🍎 enchendo a matéria cosmos com radiação micro-ondas. Detectado pela primeira vez roleta da verdade 1965 como uma fonte cósmica no mundo inteiro 🍎 e um dos elementos chave na evidência por trás desse grande fenômeno aconteceu tudo; É quase uniforme ao longo dela 🍎 mesmo universo – Mas os astrônomos desenvolveram telescópio ainda mais preciso sobre essa estrutura marítima "para detectarem as pequenas variações 🍎 através

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

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

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

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após a promoção da newsletter;

Não é, no entanto não um pouco perverso imaginar que o universo pode ter alguma 🍎 forma de rosca torcida roleta da verdade vez da topologia mais simples possível do tamanho infinito? Nem sempre. Indo desde nada até 🍎 ao Infinito na big bang já está a dar-se bem uma etapa: "É muito fácil criar pequenas coisas e fazer 🍎 grandes", diz Jaffe; “Então fica ainda melhor construirmos num Universo compacto – mas isso faz com outra topologia”.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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