Плоская или замкнутая: какую форму имеет Вселенная
https://sci.rambler.ru/science/55293947 ... _1891_zagl
Никита Шевцев
13 сентября 2025, 10:00
Здравый смысл подсказывает, что ничего бесконечного не существует. Но что насчёт Вселенной? Может ли это пространство иметь конец и какая форма у неё на самом деле? Сегодня, благодаря науке, мы можем дать на этот вопрос довольно точный ответ. А теперь давайте разберёмся, что это значит, как учёные это выяснили и какие ещё есть варианты.
Плоская или замкнутая: какую форму имеет Вселенная
© Evgeny Ostroushko/iStock.com
Как учёные измеряют Вселенную?
Чтобы понять форму космоса, учёные используют главный источник информации о его прошлом — реликтовое излучение, или космический микроволновый фон (CMB). Это самое древнее свечение во Вселенной, своего рода «эхо» Большого взрыва. Оно появилось, когда Вселенной было всего 380 000 лет, и с тех пор равномерно заполняет всё пространство.
Температура этого излучения почти везде одинаковая — 2,73 градуса выше абсолютного нуля, но в нём есть крошечные колебания. Эти еле заметные «горячие» и «холодные» пятна — отпечатки первичных сгустков материи, из которых позже возникли галактики и их скопления.
https://news.store.rambler.ru/img/dcc73 ... 16ebb1b6c8
© Wikimedia Commons
Карта анизотропии реликтового излучения
Изучая размер этих пятен на «карте» реликтового излучения, космологи могут измерить кривизну пространства. Представьте себе огромный треугольник, одна сторона которого — это «горячее пятно» в ранней Вселенной, а вершина — телескоп на Земле. Известен примерный реальный размер этого пятна.
А вот каким наблюдатель с Земли увидит его угловой размер на небе, зависит от того, как искривлено пространство, через которое свет летел к нему миллиарды лет.
Именно для таких точнейших измерений были созданы космические телескопы WMAP https://ru.wikipedia.org/wiki/WMAP и Planck https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D0 ... 0%B8%D1%8F) . Их данные и легли в основу современных представлений о форме Вселенной.
Плоская Вселенная
Большинство научных данных указывает на то, что Вселенная — плоская.
Как это выглядит?
Вспомните школьную геометрию Евклида: параллельные прямые никогда не пересекаются, а сумма углов треугольника всегда равна 180°. Проще всего представить такую Вселенную как бесконечный лист бумаги.
Что это значит?
Плоская геометрия означает, что во Вселенной соблюдается идеальный баланс. Плотность всей материи и энергии в ней в точности равна так называемой «критической плотности». Этого значения ровно столько, чтобы гравитация уравновешивала силы расширения, запущенные Большим взрывом.
Какая её ждёт судьба?
https://news.store.rambler.ru/img/e0556 ... 6a1900a239
© Wikimedia Commons
Диаграмма массового состава Вселенной
Из-за этого наиболее вероятный финал для Вселенной — это «Большое замерзание» или «тепловая смерть». Она будет расширяться, становясь всё холоднее, темнее и пустыннее. В конце концов погаснут последние звёзды, испарятся даже чёрные дыры, и наступит состояние максимальной энтропии.
Что говорит наука?
Данные миссий WMAP и Planck подтвердили, что Вселенная плоская с погрешностью около 0,4%. Угловой размер самых больших флуктуаций в реликтовом излучении составляет примерно один градус — именно такое значение предсказывает теория для плоского пространства.
Замкнутая Вселенная: гипотеза «Большого сжатия»
Это гипотетическая модель, в которой у пространства положительная кривизна.
Как это выглядит?
Такую Вселенную можно представить как поверхность четырёхмерного шара. Она конечна по объёму, но у неё нет границ, как у поверхности Земли. Если вы полетите на космическом корабле строго по прямой, то в итоге вернётесь в точку старта. В такой геометрии параллельные прямые со временем пересекаются, а сумма углов треугольника всегда больше 180°.
https://news.store.rambler.ru/img/abcfa ... ca432a1c18
© Wikimedia Commons
Наглядная демонстрация возможной формы Вселенной при различной кривизне пространства
Что это значит?
Замкнутая Вселенная возможна, если её плотность выше критической. В этом случае гравитация настолько сильна, что способна остановить расширение и запустить процесс сжатия.
Какая её ждёт судьба?
Такой сценарий неизбежно заканчивается «Большим сжатием». Расширение сменится коллапсом: галактики полетят навстречу друг другу, а температура и плотность будут стремительно расти. В итоге вся Вселенная сожмётся обратно в сверхгорячую сингулярность. Некоторые теории предполагают, что за «сжатием» может последовать новый Большой взрыв, порождая цикл перерождений Вселенной. Однако из-за ускоренного расширения под действием тёмной энергии такой сценарий считается крайне маловероятным.
Открытая Вселенная: вечное расширение
Третий вариант — Вселенная с отрицательной кривизной.
Как это выглядит?
Представьте поверхность в форме седла или чипсов Pringles — это и есть гиперболическая геометрия. В таком пространстве параллельные прямые со временем расходятся всё дальше друг от друга, а сумма углов треугольника всегда меньше 180°. Как и плоская, открытая Вселенная бесконечна.
Что это значит?
Этот сценарий реализуется, если плотность материи и энергии во Вселенной меньше критической. В этом случае гравитация слишком слаба, чтобы когда-либо остановить расширение.
Какая её ждёт судьба?
Как и в случае с плоской Вселенной, её ждёт «Большое замерзание». Она будет расширяться вечно, постепенно остывая и пустея. В конце концов все звёзды погаснут, материя распадётся, и Вселенная достигнет состояния «тепловой смерти».
В итоге
Данные наблюдений показывают, что Вселенная с очень высокой точностью является плоской. Это подтверждается множеством независимых наблюдений, в первую очередь анализом реликтового излучения.
Однако текущие представления основаны лишь на той части Вселенной, которую человечество способно наблюдать — это сфера диаметром около 93 миллиардов световых лет. Вся же Вселенная целиком может быть гораздо больше. Нельзя исключать, что на масштабах, превышающих горизонт видимости, у неё есть небольшая кривизна, которую существующие приборы пока не в силах уловить. Поэтому исследования продолжаются. Новые обсерватории и методы анализа помогут ещё глубже заглянуть в тайны мироздания и, возможно, принесут новые открытия.
