Что имеют ввиду учёные, когда говорят, что вселенная — плоская?

Читая научно-популярную литературу касающуюся физики и космологии, такую, как например «Краткая история времени» Стивена Хокинга, часто можно увидеть, как авторы рассуждают о том, что вселенная «плоская». Что это значит? Учёные внезапно поверили в «теорию плоской земли» или что-то еще? Как вселенная может быть одновременно и плоской, и иметь объем? Давайте разбираться вместе.

 

На самом деле людям верящим в то, что наша Земля плоская не стоит радоваться, что мол учёные приняли их точку зрения. К сожалению для плоскоземельщиков ни один сколько-нибудь серьезный учёный не является сторонником теории плоской Земли.

Согласно космологическому принципу вселенная однородна и изотропна. Это означает, что в ней нет какого-то выраженного центра, границ, осей симметрии и т.п. и что её свойства одинаковы во всех направлениях. Если это так, то кривизна пространства во вселенной должна быть примерно одинакова на большом масштабе. И тогда возникает вопрос — каково пространство нашей вселенной?

 

Можно заметить, что в пространстве с положительной кривизной сумма углов треугольника больше 180 градусов, а в пространстве с отрицательной кривизной — сумма углов меньше 180 градусов. Ну и разумеется мы знаем, что на плоской поверхности сумма углов треугольника равна 180 градусам.

Благодаря экспериментальным исследованиям реликтового излучения удалось с довольно хорошей точностью измерить кривизну пространства вселенной.

 

Кривизна пространства, согласно этим измерениям равна Ω = 1.0023±0.0056. Этот результат согласуется с предположением о том, что пространство вселенной плоское. Однако существует очень небольшая вероятность того, что вселенная все-таки может иметь небольшую положительную или отрицательную кривизну. В будущем у нас должны появится более точные наблюдательные средства, которые позволят уточнить это значение.

Таким образом когда учёные говорят о «плоской» вселенной они имеют ввиду то, какую кривизну имеет пространство вселенной, а вовсе не то, что вселенная имеет форму плоского блина или что-то в таком духе.