​Intelektualna prowokacja

Promieniowanie reliktowe nie jest ciekawostką czy niszą, w której swobodnie buszuje zaledwie kilku fizyków na świecie. Dla zrozumienia kształtu i ewentualnych granic wszechświata to temat kluczowy. Bo robiąc mapę mikrofalowego promieniowania tła, dostajemy jednocześnie coś w rodzaju zdjęcia wszechświata w wieku niemowlęcym.

W niemal 14 mld lat po Wielkim Wybuchu uzyskujemy dzięki promieniowaniu reliktowemu obraz z czasu, gdy wszechświat miał tylko 300 tys. lat! To mniej więcej tak, jakby zrobić 90-letniemu staruszkowi zdjęcie, na którym po wywołaniu widzimy go zaledwie kilkanaście godzin po urodzeniu.

Zrobienie takiego zdjęcia daje nam wgląd w przeszłość – w czasy, kiedy cały kosmos miał wielkość ziarenka maku (w porównaniu z objętością, jaką zajmuje teraz). W tym ziarenku nie było jeszcze galaktyk, tylko miejsca większych zagęszczeń materii, z których w przyszłości uformują się gromady galaktyk. Z ich kształtu i rozmieszczenia można wyciągać wnioski dotyczące kształtu przestrzeni. Można też z większą dozą prawdopodobieństwa pokusić się o „przewidywanie” przyszłości. Promieniowanie reliktowe jest dla kosmologów tak istotne, że od lat wysyłają w kosmos sondy, których jedyne zadanie polega na mierzeniu mikrofalowego promieniowania tła.

W 1989 roku wystrzelono sondę COBE. W 2003 roku przyszła kolej na sondę WMAP, a w połowie maja tego roku dołączyła do nich europejska sonda Planck. To m.in. z ich badań wynika, że wszechświat jest skończony i zamknięty, ale nie ma granicy. A jaki ma kształt?

Odpowiedź na to pytanie jest bardziej niż trudna. Z tych samych danych różne grupy badaczy wyciągają różne wnioski. Nowe interpretacje pojawiają się i znikają. Niektóre z teoretycznych dywagacji są niczym innym niż intelektualną prowokacją, inne powstały raczej w czasie burzy mózgów kosmologów czy fizyków teoretyków. Wśród dyskutowanych modeli jest np. model komnaty lustrzanej, w którym przestrzeń ma kształt dwunastościanu.

Są też modele, w których wszechświat jest walcem, stożkiem, torusem (wygięty walec połączony podstawami – czyli kształt nadmuchanej dętki rowerowej), a nawet lejkiem. W tym ostatnim przypadku przestrzeń z jednej strony miałaby być wydłużona i prawie nieskończenie długa, a z drugiej miałaby się rozszerzać (wywijać na zewnątrz), przypominając nieco dzwon albo róg. Najstarsza i najłatwiejsza do zrozumienia jest koncepcja zakładająca, że wszechświat jest sferą.