4264
Питання про те, чи має Всесвіт край, здається простим лише на перший погляд. Сучасна космологія досить добре описує спостережувану частину космосу, однак не може впевнено сказати, що відбувається за межами області, світло з якої встигло дістатися до нас за 13,8 мільярда років.
Спостережуваний Всесвіт обмежений космологічним горизонтом. Це не фізична стіна й не межа простору, а просто максимальна відстань, з якої інформація могла до нас дійти з урахуванням скінченної швидкості світла та розширення простору.
Через те що сам Всесвіт розширюється, радіус спостережуваної області набагато більший за 13,8 мільярда світлових років. Об’єкти, світло яких ми бачимо сьогодні, за час подорожі фотонів віддалилися значно далі.
Однак навіть якщо ми бачимо лише певний горизонт, із цього не випливає, що за ним існує край. Простір може продовжуватися нескінченно, а може бути скінченним, але не мати межі в звичному сенсі.
Найвідоміша аналогія — поверхня Землі. Вона має скінченну площу, однак людина може рухатися по ній у будь-якому напрямку й не натрапить на фізичний край. Для тривимірного простору можливі складніші аналоги такої геометрії.
Космологи намагаються оцінити глобальну форму Всесвіту за його кривиною. Якщо простір має позитивну кривину, він може бути замкнутим; негативна кривина допускає іншу геометрію; майже нульова кривина відповідає локально плоскому простору.
Сучасні вимірювання космічного мікрохвильового фону показують, що наш Всесвіт дуже близький до плоского. Але плоскість сама по собі не доводить нескінченність.
Простір може бути локально плоским і водночас мати складну глобальну топологію. Уявним прикладом може бути аркуш паперу, краї якого певним чином з’єднали між собою: на невеликій ділянці геометрія залишається плоскою, але весь простір стає замкненим.
Астрономи шукали можливі повторювані візерунки у космічному мікрохвильовому фоні та «дублікати» дуже далеких галактик, які могли б з’являтися, якщо світло обходить замкнений Всесвіт різними шляхами.
Поки переконливих доказів такого закільцьованого простору не знайдено. Це означає лише те, що якщо Всесвіт має скінченну складну форму, її характерний масштаб, імовірно, значно перевищує видиму область.
Саме тому простого твердження «Всесвіт нескінченний» сучасна наука поки зробити не може. Найточніше формулювання полягає в тому, що спостережуваний космос має горизонт, але справжні розміри й глобальна топологія всього простору залишаються відкритим питанням.
