جهت چرخش هسته زمین تغییر کرده است

یافته‌های جدید نشان می‌دهد چرخش هسته درونی زمین حدود سال ۲۰۰۹ تقریبا متوقف شده و بعد به سمت مخالف تغییر جهت داده است.

در عمق ۵۰۰۰ کیلومتری زمین، هسته درونی می‌تواند مستقل بچرخد زیرا در فلز مذاب هسته بیرونی شناور است‌

بر اساس پژوهشی جدید، هسته درونی زمین دیگر هم‌جهت با بقیه سیاره زمین نمی‌چرخد و حتی شاید دارد در جهت مخالف می‌چرخد. “هسته درونی زمین‌” گویی آهنین و داغ در ابعاد سیاره پلوتو است که باعث ایجاد میدان مغناطیسی زمین می‌شود. این میدان موجب حفظ اتمسفر و در نتیجه پشتیبانی از حیات می‌شود.

در این پژوهش جدید محققان، با بررسی امواج لرزه‌ای زلزله‌های مکرر شش دهه اخیر، حرکات “هسته‌ درونی زمین” را دنبال کردند. زیرا ما نمی‌توانیم دقیقاً ۶۳۷۱ کیلومتر را تا مرکز زمین حفاری کنیم تا ببینیم آنجا چه خبر است، بنابراین دانشمندان از امواج لرزه‌ای ناشی از زلزله برای درک فرایند داخلی سیارۀ ما استفاده می‌کنند.

به گفته “شیائودونگ سونگ” و “یی ینگ” نویسندگان این مقاله از دانشگاه پکن، یافته‌های آنان نشان می‌دهد چرخش هسته درونی «حدود سال ۲۰۰۹ تقریبا متوقف شده و بعد به سمت مخالف تغییر جهت داده است». آن‌ها به خبرگزاری ای‌اف‌پی گفتند: «به عقیده ما، هسته درونی، نسبت به سطح زمین، مانند تاب به عقب و جلو می‌چرخد. یک دور نوسان کامل حدود هفت دهه طول می‌کشد، به این معنی که تقریبا هر ۳۵ سال یک بار تغییر جهت می‌دهد.»

آن‌ها در ادامه افزودند تغییر جهت قبلی در اوایل دهه ۱۹۷۰ رخ داد و پیش‌بینی می‌شود بعدی در اواسط دهه ۲۰۴۰ باشد. به گفته محققان، چرخش فعلی تقریبا هم‌راستا با تغییرات «طول روز» است‌ـ اختلاف‌های جزئی در مدتی که طول می‌کشد تا زمین حول محورش بچرخد. شواهد موجود حاکی از آن است آنچه در هسته درونی زمین رخ می‌دهد تاثیر چندانی بر ما که روی سطح زندگی می‌کنیم ندارد. اما به عقیده دانشمندان، بین تمام لایه‌های زمین از هسته درونی تا سطح ارتباط فیزیکی وجود دارد.

اما چه عاملی باعث برعکس شدن حرکت هسته شده است؟ بر طبق محاسبات دانشمندان چینی، کوچکترین عدم توازن میان میدان‌های گرانشی و الکترومغناطیسی می‌تواند باعث کند شدن یا حتی چرخش معکوس هسته درونی زمین شود! جزئیات بیشتر این پژوهش در مجله Nature Geoscience منتشر شده است.

کشف یک لایه ی جدید زیر پوسته ی زمین

دانشمندان می‌گویند لایه جدیدی را که «مذاب» نام گذاشته‌اند، در زیر پوسته زمین کشف کرده‌اند.

به گزارش بیگ بنگ به نقل از ایسنا، گروهی از پژوهشگران دانشگاه تگزاس در آستین(UTA) لایه جدیدی در زیر پوسته زمین به نام «مذاب»(melt) کشف کردند. به گفته محققان، این لایه شامل سنگ‌های مذاب داغ است و بینش‌های مفیدی را در مورد فعالیت صفحه تکتونیکی سیاره زمین، نشان می‌دهد.

صفحات تکتونیکی، سنگ‌های غول‌پیکر زیرزمینی هستند که پوسته و گوشته بالایی زمین را تشکیل می‌دهند. بنابراین اساساً تمام خشکی‌هایی که در اطراف خود می‌بینیم، بر روی صفحات تکتونیکی بنا شده‌اند. در حال حاضر هفت صفحه تکتونیکی اصلی روی زمین وجود دارد که هفت قاره را تشکیل می‌دهد.

جالب اینجاست که این صفحات دائما در حال حرکت هستند و حرکت آنها با وقوع زلزله، سونامی و فوران‌های آتشفشانی مرتبط است. علاوه بر این، حرکت تکتونیکی به قدری قدرتمند است که می‌تواند منجر به تشکیل رشته کوه‌های جدید و حتی قاره‌های جدید شود. بنابراین، مطالعه و شناخت عوامل مختلفی که بر فعالیت صفحه تکتونیکی زمین تأثیر می‌گذارند و همچنین عواملی که تاثیر نمی‌گذارند، بسیار مهم است.

هر چه ذوب می‌شود بر صفحات تکتونیکی تأثیر نمی‌گذارد

لایه‌‌ی مذاب تازه کشف شده در عمق ۱۶۱ کیلومتری زیر سطح زمین قرار دارد و بخشی از استنوسفر(asthenosphere) -لایه انعطاف پذیر زیر لیتوسفر در عمق ۸۰ تا ۴۰۰ کیلومتری سطح زمین- است.

به گفته پژوهشگران دانشگاه تگزاس در آستین، استنوسفر شامل سنگ‌های مذاب داغ است و به عنوان یک «مرز نرم» عمل می‌کند و حرکت نرم صفحات تکتونیکی از طریق گوشته(منطقه بین هسته و پوسته زمین) را ممکن می‌کند. با این حال، آنچه شگفت‌انگیز است این است که لایه مذاب که در میان لایه‌های متعدد استنوسفر است، هیچ نقشی در این امر ندارد.

“جانلین هوآ” پژوهشگر اصلی و عضو فوق دکتری در دانشگاه UTA گفت: وقتی به ذوب شدن چیزی فکر می‌کنیم، به شکل شهودی فکر می‌کنیم که مذاب باید نقش بزرگی در ویسکوزیته ماده ایفا کند، اما آنچه ما دریافتیم این است که حتی در جایی که مذاب بسیار زیاد است، تأثیر آن بر جریان گوشته بسیار ناچیز است.

از آنجایی که صفحات تکتونیکی توسط گرمای تولید شده توسط هسته زمین حرکت می‌کنند و جرم مذاب به حرکت آنها کمک می‌کند، دانشمندان تمایل دارند لایه‌هایی مانند لایه مذاب را با فعالیت صفحه تکتونیکی مرتبط کنند.

هر بار که این کار بدون توجه زیاد انجام می‌شود، متغیرهای زیادی را به محاسباتی اضافه می‌کند که هدف آنها مدل‌سازی و مطالعه فضای داخلی سیاره ما است و مدل‌ها را پیچیده و غیر دقیق می‌کند. با این حال، این یافته‌های جدید نشان می‌دهند که قرار نیست هر چیزی که حاوی سنگ‌های مذاب است با تکتونیک صفحه‌ای مرتبط باشد. به عنوان مثال، لایه مذاب هیچ تأثیری بر جریان گوشته ندارد و بنابراین، بر حرکت تکتونیکی نیز تأثیر نمی‌گذارد.

لایه مذاب چه می‌کند؟

اگرچه برخی از مطالعات قبلی نیز علائم وجود ذوب را گزارش کرده‌ بودند، اما این اولین‌بار است که دانشمندان وجود این لایه جدید در زیر پوسته زمین را تایید می‌کنند.

“جانلین هوآ” نویسنده ارشد این مطالعه، لایه مذاب را به عنوان یک ناهنجاری در استنوسفر توصیف می‌کند. او و گروهش در حال مطالعه تصاویر لرزه‌ای از استنوسفر بودند و منطقه مذاب منحصر به‌ فردی را کشف کردند که خوانش‌های لرزه‌ای آن اصلاً در ارتباط با حرکت صفحه تکتونیکی نبود. آنها همین ناهنجاری را در مقیاس جهانی مشاهده کردند و از خواص لرزه‌ای این منطقه حاوی مواد مذاب که آن را لایه مذاب نامیدند، شگفت زده شدند.

طبق گفته محققان استدلال می‌کنند که فقط به این دلیل که لایه جدید بر تکتونیک صفحه تأثیر نمی‌گذارد، به این معنی نیست که اهمیتی ندارد و این واقعیت که با چیزهایی که می‌دانیم ارتباطی ندارد، به این معنی است که شاید کاری ناشناخته در زیر پوسته زمین انجام می‌دهد و هدفی ناشناخته را دنبال می‌کند.

“کارن فیشر” یکی از نویسندگان این مطالعه که یک لرزه‌شناس معتبر آمریکایی است، می‌گوید: این کار مهم است، زیرا درک ویژگی‌های استنوسفر و ریشه‌های ضعیف بودن آن برای درک تکتونیک صفحه‌ای ضروری است. وی افزود: ما امیدواریم که لایه مذاب در آینده به ما در درک جنبه‌های مختلف ناشناخته استنوسفر و سایر بخش‌های داخلی زمین کمک کند. جزئیات بیشتر این پژوهش در مجله Nature Geoscience منتشر شده است.

جیمز وب یک سیاره ی شبیه زمین کشف کرد

تلسکوپ فضایی «جیمز وب»، نخستین سیاره فراخورشیدی خود را کشف کرد. این سیاره که سنگی و به اندازۀ زمین است، ۴۱ سال نوری با ما فاصله دارد.

دانشمندان برای نخستین‌بار با استفاده از «تلسکوپ فضایی جیمز وب»، یک سیاره فراخورشیدی را تایید کردند که به دور ستاره دیگری می‌چرخد. این سیاره «LHS 475 b» طبقه‌بندی می‌شود، تقریبا به اندازه سیاره ما است. گروه پژوهشی که این کشف را انجام داده‌اند، توسط «کوین استیونسون» و «جیکوب لوستیگ یاگر» سرپرستی می‌شوند که هر دو پژوهشگر آزمایشگاه فیزیک کاربردی «دانشگاه جانز هاپکینز»(JHU) هستند.

این سیاره ابتدا توسط تلسکوپ «تس»(TESS) شناسایی شد اما تلسکوپ فضایی جیمز وب توانست آن را به سرعت ببیند و تأیید کند. «طیف‌نگار فروسرخ نزدیک وب» فقط با دو رصد عبوری، این سیاره را به راحتی و به وضوح ثبت کرد.

“استیونسون” گفت: این واقعیت که این یک سیاره کوچک و سنگی است، موضوع قابل توجهی برای رصدخانه به شمار می‌رود. «مارک کلمپین»، مدیر بخش اخترفیزیک مقر ناسا در واشنگتن گفت: این اولین نتایج رصدی از یک سیاره سنگی به اندازه زمین است که روزنه‌ای را به روی بسیاری از احتمالات آینده برای مطالعه جو سیاره‌های سنگی با جیمز وب می‌گشاید. جیمز وب ما را به درک جدیدی در مورد جهان‌های مشابه زمین بیرون از منظومه شمسی می‌رساند. این ماموریت تازه آغاز شده است.

در میان تمام تلسکوپ‌های فعال، تنها جیمز وب قادر به توصیف جو سیارات فراخورشیدی هم‌اندازه زمین است. این گروه پژوهشی تلاش کردند تا با تجزیه و تحلیل طیف انتقال سیاره، آنچه را در جو سیاره وجود دارد ارزیابی کنند. اگرچه داده‌ها نشان می‌دهند که این یک سیاره به اندازه زمین است اما آنها هنوز نمی‌دانند که آیا جو دارد یا خیر. «ارین می»، پژوهشگر آزمایشگاه فیزیک کاربردی دانشگاه جانز هاپکینز گفت: داده‌های جیمز وب زیبا هستند. این تلسکوپ آن قدر حساس است که به راحتی می‌تواند طیف گسترده‌ای از مولکول‌ها را شناسایی کند اما ما هنوز نمی‌توانیم هیچ نتیجه قطعی در مورد جو سیاره بگیریم.

این سیاره طی دو روز یک بار به دور ستاره‌اش می‌چرخد. اگرچه LHS 475 b از هر سیاره‌ای در منظومه شمسی ما به ستاره خود نزدیکتر است اما ستاره کوتوله سرخ آن کمتر از نیمی از دمای خورشید را دارد. بنابراین، محققان پیش‌بینی می‌کنند که هنوز هم می‌تواند جو داشته باشد.

بررسی جیمز وب نشان می‌دهد که این سیاره چند صد درجه گرم‌تر از زمین است. بنابراین اگر ابرها شناسایی شوند، ممکن است پژوهشگران به این نتیجه برسند که این سیاره بیشتر شبیه به سیاره ناهید است که جوی حاوی دی‌اکسید کربن دارد و همیشه در ابرهای ضخیم پوشیده شده است.

البته جو دارای ۱۰۰ درصد دی‌اکسید کربن، بسیار فشرده‌تر است و این موجب می‌شود که تشخیص آن بسیار چالش‌برانگیز باشد.حتی اندازه‌گیری‌های دقیق‌تری مورد نیاز است تا جو دی‌اکسید کربن خالص را از سایر موارد تشخیص دهد. پژوهشگران قرار است با مشاهدات آتی خود در تابستان امسال، طیف‌های بیشتری را به دست آورند.

چرا بیگانگان تاکنون به زمین نیامده اند؟

چرا بشریت هرگز میزبانِ بیگانگان فضایی نبوده؟ این سوال دهه‌ها دانشمندان را گیج کرده است، اما دو محقق به یک توضیح احتمالی و نگران‌کننده دست یافته‌اند: تمدن‌های پیشرفته ممکن است محکوم به رکود باشند یا قبل از اینکه فرصت پیدا کنند، از بین بروند.

 

به گزارش بیگ بنگ، فرضیه‌ی جدید حاکی از آن است که با افزایش مقیاس و توسعه‌ی فناوری تمدن‌های فضایی، در نهایت آنها به یک نقطه‌ی بحرانی می‌رسند که نوآوری دیگر با تقاضای انرژی همخوانی ندارد. چیزی که پس از آن می‌آید، فروپاشی است. به گفته‌ی محققان، تنها راهی که باقی می‌ماند ردِ مدل «رشد تسلیم‌ناپذیر» برای حفظ تعادل است، اما به قیمتِ پیشروی تمدن بیگانه در سراسر ستاره‌ها تمام می‌شود.

این استدلال که در مجله Royal Society Open Science منتشر شده، سعی می‌کند راه‌حلی برای «پارادوکس فرمی» بیابد. این پارادوکس که نام آن برگرفته از فیزیکدان برندۀ جایزه نوبل «انریکو فرمی» است، به تضاد بین گستره‌ی عظیم و قدمت جهان می‌پردازد – دو چیزی که نشان می‌دهند جهان باید مملو از حیات بیگانه‌ی پیشرفته باشد – و اشاره می‌کند که شواهدی مبنی بر وجود فرازمینی‌ها در هر نقطه‌ای از جهان در دست نیست. «پس آنها کجا هستند؟» گمان می‌رود “فرمی” نظری در این زمینه داشته باشد.

محققان مطالعه‌ی جدید می‌گویند که ممکن است پاسخ این سوال را داشته باشند. “مایکل وونگ” اخترزیست‌شناس از مؤسسه علوم کارنگی، و “استوارت بارتلت” از موسسه فناوری کالیفرنیا، در این مطالعه نوشتند: «تمدن‌ها یا از فرسودگی از بین می‌روند یا حفظ پایداری را در اولویت قرار می‌دهند، وضعیتی که در آن پیشروی در کیهان دیگر هدف نیست و تشخیص آنها از راه دور دشوار است. هر یک از این نتایج فاقد شواهدی مبنی بر وجود تمدن‌های بیگانه در سرتاسر کهکشان است.»

دانشمندان با تحقیق در مورد رشد «فوق‌خطیِ» شهرها به این فرضیه‌ دست یافتند. این مطالعات نشان می‌دهد که شهرها با افزایش جمعیت، اندازه و مصرف انرژی را با سرعتی تصاعدی افزایش می‌دهند، که به ناچار منجر به نقاط بحرانی – یا تکینگی‌ها – می‌شود. این امر باعث سقوط سریع رشد و به دنبال آن فروپاشی شدیدتر و پایان تمدن می‌شود.

محققان نوشتند: «ما فرض می‌کنیم زمانی که یک “تمدن سیاره‌ای” به حالتی تبدیل شود که بتوان آن را به عنوان یک شهر جهانی توصیف کرد، با «فرسودگی حدی» مواجه خواهد شد، یک بحران نهایی که در آن مقیاس زمانی تکینگی-فاصله کوچک‌تر از مقیاس زمانی نوآوری می‌شود.»

محققان پیشنهاد می‌کنند که این تمدن‌های نزدیک به فروپاشی، ساده‌ترین تمدن‌ها برای بشریت هستند، زیرا می‌توانند مقادیر زیادی از انرژی را به روشی «به‌شدت ناپایدار» هدر دهند. محققان نوشتند: «این احتمال وجود دارد که بسیاری از کشف‌های اولیه‌ی بشر از حیات فرازمینی شاید از نوع هوشمندانه، اما نه هنوز عاقلانه باشند.»

دانشمندان پیشنهاد می‌کنند که تمدن‌ها برای جلوگیری از نابودی، می‌توانند تحت یک «بیداری پایدار» قرار گیرند و از پیشرویِ نامحدود در ماورای ستارگان به سمت تمدنی پیش روند که رفاه اجتماعی، توسعۀ پایدار و عادلانه و هماهنگی با محیط را در اولویت قرار دهند. در حالی که چنین تمدن‌هایی ممکن است اکتشافات فضایی را به طور کامل کنار نگذارند، اما آنقدر رشد نمی‌یابد که بتوانند با زمین تماس برقرار کنند.

محققان به تعدادی از «بیداری‌های کوچک» بشریت اشاره می‌کنند که به بحران‌های جهانی روی زمین می‌پردازد، مانند: کاهش ذخایر تسلیحات هسته‌ای جهانی از ۷۰ هزار کلاهک به زیر ۱۴ هزار کلاهک؛ توقف گسترش حفرۀ لایه ازون با ممنوعیت انتشار کلروفلوئوروکربن؛ و تعلیق بین‌المللی صید نهنگ در سال ۱۹۸۲.

با این حال، دانشمندان تأکید می‌کنند که پیشنهاد آنها صرفاً یک فرضیه است که از مشاهدۀ قوانین زندگی روی زمین بدست آمده و برای «برانگیختن بحث، درون‌نگری و کارهای آتی» طراحی شده است.

پیشنهاد آنها در کنار مجموعه‌ای از پیشنهادهای علمی و محبوب دیگر بیان می‌کند که چرا ما هرگز با بیگانگان تماس مستقیم نداشته‌ایم. پاسخ به این سوال شامل چالش‌های عملی متعددی است که در مورد سفر میان‌ستاره‌ای ارائه می‌کند، مثلاً بیگانگان ممکن است بصورت مخفیانه از زمین بازدید کنند، یا اینکه بیگانگان خیلی زود (یا انسان‌ها خیلی زود) برای تماس مستقیم به زمین رسیده‌اند.

فرضیه‌ی دیگری که در مجله Astrophysics منتشر شده نشان می‌دهد که مقیاس مطلق جهان به این معنی است که دریافت سیگنال ارسال شده از سوی یک گونه‌ی پیشرفته توسط دیگری – یک مقیاس زمانی – ممکن است ۴۰۰ هزار سال طول بکشد. این زمان بسیار بیشتر از مدت کوتاهی است که انسان‌ها توانسته‌اند آسمان را اسکن کنند.

کیهان ما چه شکلی است؟

 زمین تنها خانه‌­ای است که می‌شناسیم، اما این منزلگاه حیات در مقایسه با کیهان بسیار کوچک است. حال پرسش بزرگ این است که آیا ما موجودات  کوچک در این گوشۀ دوردست از فضا می‌توانیم به شکل واقعی کیهان پی ببریم؟

به گزارش بیگ بنگ، آیا گستاخانه نیست که درباره جهانمان چیز زیادی نمی‌دانیم؟ برای مثال، اگر می‌­توانستیم کیهان را از بیرون نظاره کنیم، چه می­‌دیدیم؟ سیاهی گسترده؟ دریایی از حباب؟ کرۀ برفی؟ هزارتوی موش؟ تیله‌­ای در دستان فرازمینیان در ابعاد بالاتر یا سایر فانتزی­‌های علمی- تخیلی؟

آن­طور که معلوم است، پاسخ ساده‌­تر و عجیب‌­تر از همۀ این گزینه‌­هاست. شکل کیهان پرسشی است که ما دوست داریم به عنوان یک گونه آن را حدس بزنیم و بیشتر در مورد آن بدانیم.

در متون هندو، کیهان شبیه یک تخم مرغ توصیف شده و جین­گرایان (براهما بوداییان) اعتقاد داشتند که جهان شبیه انسان است. رواقیون یونانی جهان را همچون جزیره‌­ای مجزا شناور بر خلاء بی‌نهایت می­‌دیدند، در حالی­که ارسطو معتقد بود جهان از یک سری دوایر هم مرکز تشکیل شده و شاید جهان لاک­پشتی است روی لاک­پشت دیگر و الی آخر. به لطف نبوغ ریاضی اینشتین، کیهان‌­شناسان می­‌توانند عملاً صحت مدل­‌های مختلف را بیازمایند و شکل کیهان را توصیف ­کنند؛ مدل‌هایی نظیر لاک­پشت‌­ها، هزارتوها یا مدل­‌هایی برخلاف آن­­ها.

سه مدل اصلی وجود دارند که دانشمندان آن­ها را در نظر می‌­گیرند: کیهان با انحنای مثبت، کیهان با انحنای منفی و کیهان تخت. می‌دانیم که جهان حداقل در چهار بُعد وجود دارد، بنابراین هر شکلی که قرار است برای جهان توصیف کنیم، در مرز هندسه جنون­‌آمیز قرار می‌­گیرد.

کیهان با انحنای مثبت تا اندازه‌­ای شبیه یک کرۀ چهار بُعدی است. این نوع کیهان در گسترۀ فضا متناهی خواهد بود، اما هیچ مرز مشخص و مشهودی ندارد. در حقیقت، در این مدل دو ذرۀ مستقل از هم که در دو خط مستقیم حرکت می­‌کنند قبل از اینکه به نقطۀ شروع خود بازگردند با هم تلاقی خواهند کرد.

می‌­توانید در خانه این مدل را بیازمایید. یک بادکنک بردارید و با ماژیک خط مستقیمی روی آن رسم کنید. خطی که رسم کرده‌­اید در نهایت به نقطۀ شروع باز می‌­گردد. خط مستقیم دیگری در طرف دیگر بادکنک رسم کنید. خواهید دید که خط دوم قبل از اینکه به نقطه شروع باز گردد خط اول را قطع می­‌کند. (برخلاف اصول هندسه اقلیدوسی که در آن دو خط موازی هرگز یکدیگر را قطع نمی‌­کند، در کیهان با انحنای مثبت که از هندسه غیراقلیدوسی پیروی می­‌کند دو خط موازی می‌­توانند یکدیگر را قطع کنند – م.)

این نوع گیتی که به آسانی در سه بُعد قابل تجسم است، هنگامی پدیدار می­‌شود که کیهان حاوی مقادیر عظیم و معینی از انرژی باشد. کیهان با انحنای مثبت یا بسته ابتدا باید انبساط را متوقف کند – تنها در صورتی چنین رویدادی رخ می­‌دهد که کیهان حاوی مقدار کافی انرژی باشد تا اجازه دهد گرانش بر همه­ نیروها غلبه کند. مشاهدات کیهان­ شناختی امروزی پیشنهاد می‌­کند که کیهان باید تا ابد منبسط شود. بنابراین، فعلاً این سناریو که تجسمش آسان است را دور بریزید.

این پرسش که کیهان چه شکلی است سؤالی منطقی محسوب می‌­شود. آیا کیهان کروی است؟ شبیه چنبره است؟ کیهان باز است یا بسته یا تخت؟ و همۀ این پرسش­‌ها چه معنایی دارد؟

کیهان با انحنای منفی شبیه زین چهار بُعدی خواهد بود. یک کیهان باز بدون هیچ مرزی در فضا – زمان. محتوای انرژی این کیهان آنقدر نیست که بتواند انبساط را متوقف کند. در این کیهان دو ذرۀ مستقل که روی خط مستقیم حرکت می­‌کنند هرگز به هم نمی‌­رسند. در واقع، این دو ذره پیوسته منحرف شده و در گذر بی‌نهایت زمان، از یکدیگر دورتر و دورتر می­‌شوند. (در کیهان با انحنای منفی هندسه هایپربولیک لباچوفسکی صادق است – م.)

اگر کیهان حاوی مقدار خاص و بحرانی (نه کم و نه زیاد) انرژی  بود، که به­ طرز خطرناکی بین کمینه و بیشینه آن نوسان می‌­کرد، آنگاه انبساط کیهان پس از بی­‌نهایت زمان متوقف می­‌شد. چنین جهانی یک کیهان تخت را تشکیل می­‌داد. ذرات در کیهان تخت در مسیرهای مستقیم و موازی به سفر خود ادامه می­‌دادند و نه هرگز به هم می­‌رسیدند و نه از یکدیگر دور می­‌شدند.

تجسم این مدل­‌ها آسان است. اما گزینه‌­های دیگری هم وجود دارد – مثل توپ فوتبال، دونات یا شیپور. جهان به شکل توپ فوتبال بیشتر شبیه کیهان کروی است، با این تفاوت که مشخصۀ ویژه‌ای دارد – در این کیهان نوعی تالار آینه‌­ای در پس زمینه کیهانی نقش می‌­بندد.

جهان دوناتی شکل از لحاظ فنی یک کیهان تخت است، اما نقاط اتصال چندگانه دارد. برخی دانشمندان معتقدند که نقاط وسیع داغ و خنکی که در تصویر پس زمینه کیهانی مشاهده می‌­شوند در واقع می‌­توانند شاهدی بر این توپولوژی باشند.

سرانجام نوبت به جهان شیپوری می‌­رسد. روش دیگری برای تجسم کیهان با انحنای منفی وجود دارد: مانند زینی که به شکل یک لوله بلند پیچیده شود، به­ طوری که یک انتهای آن بسیار باریک و انتهای دیگر آن بسیار فراخ باشد. کسانی که در انتهای باریک این کیهان قرار دارند کیهان خود را درهم پیچیده می­‌بینند که تنها دو بُعد دارد. در عین حال، افرادی که در انتهای فراخ این کیهان قرار دارند قبل از آنکه بتوانند مسافت زیادی دور شوند متوجه می‌­شوند که با هدایت نیروی ناشناخته‌­ای دور زده‌­اند و در مسیر دیگری قرار دارند.

بنابراین، کدام مدل درست است؟ آیا کیهان ما شبیه پرتقال یا پیراشکی است؟ یا شبیه چیپس؟ یا تکه پنیر؟ سازهای برنجی یا بادی چطور؟ دانشمندان هنوز پیشنهاد مدل­‌های عجیب و غریب با انحنای منفی نظیر زین یا شیپور را منتفی نمی­‌دانند.

داده­­‌های زمینه ریزموج کیهانی ماهواره WMAP

برخی چنین استدلال می­‌کنند که ما هرگز نمی­‌توانیم شکل واقعی کیهان خود را درک کنیم. این افراد حس شوخ­ طبعی ندارند و فقط کارشکنی می­‌کنند. بی­شوخی، اجازه دهید به شما کمک کنیم تا دوستان بهتری پیدا کنید.

بر اساس داده‌­های ماهواره پلانک که در فوریه ۲۰۱۵ منتشر شد، کیهان به احتمال زیاد تخت است. یک کیهان بی‌نهایت متناهی که حتی ذره­‌ای انحناء ندارد و به لطف ماده تاریک و انرژی تاریک حاوی مقدار دقیق و بحرانی انرژی است. این موضوع شاید کمی گیج­ کننده به نظر برسد، اما امیدواریم از این مقاله بهرۀ لازم را برده باشید.

جالب است که نه تنها می‌­توانیم شکل کیهان را حدس بزنیم، بلکه افراد باهوش بی­‌وقفه کمک می‌­کنند تا این موضوع را بهتر درک کنیم. این یکی از موارد شادی ­بخشی است که باعث می­‌شود هر هفته در مورد فضا و نجوم صحبت کنم و بی­صبرانه منتظر موضوع بعدی باشم. خب، نظر شما چیست؟ آیا کیهان تخت خیلی کسل­ کننده است؟ با توجه به طیف گستردۀ گزینه­‌ها، فکر می‌کنید کیهان چه شکلی باشد؟