Добрый день.
Статья в Википедии
https://en.wikipedia.org/wiki/Shape_of_the_universe
состояния:
«Например, вселенная с положительной кривизной обязательно конечна. Хотя в литературе обычно предполагается, что плоская или отрицательно искривленная вселенная бесконечна, это не обязательно так, если топология не является тривиальной».
Позвольте мне предложить конструкцию сферической и бесконечной вселенной. Представьте себе сферу с двумя точками и . Считайте эти точки точками ветвления в обычном смысле (мы имеем от комплексных многообразий). Вам нужно дважды (в моей конструкции) обойти (любую из этих точек), чтобы прийти к одному и тому же «месту». Для простоты представьте себе линию соединение этих точек что представляет собой разрез. Если вы пересечете разрез, вы окажетесь в другом месте . Надеюсь, я достаточно ясно выразился. Спрес и поделиться баллами и и вы переходите от одной сферы к другой, пересекая разрез. Почти везде мы имеем сферическую кривизну (локально).
Выбор другой пары точек и один добавляет к "левый" сосед . Повторяющимся образом строится бесконечная цепочка сфер который представляет бесконечную вселенную.
Что не так с этой конструкцией? Дай мне подумать:
Противоречит ли точка ветвления математическому аппарату описания вселенных? Ну, а если черной дыры с бесконечной кривизной нет, то почему должна быть точка ветвления? В точке ветвления все конечно. В кривизне появляется разрыв: если в соседней точке длина окружности равна чем в точке ветвления (ну, производная не конечна). Тем не менее, мне кажется, что это «лучше», чем бесконечная кривизна.
Создают ли точки ветвления неизотропную Вселенную? Что ж, для одной сферы могут быть «предпочтительные» направления: те, которые указывают на точки ветвления. Но вселенная в целом, то есть бесконечная цепь сфер, может иметь эти точки ветвления, распределенные «случайно», так что никто не может говорить о каком-либо конкретном направлении во вселенной в целом.
Какую другую критику можно сделать по поводу этой конструкции?
Подвопрос: плоская, но конечная Вселенная (упомянутая в Википедии) кажется мне очень интересной. Да, я мог бы прочитать приведенную там ссылку, но я очень плохо разбираюсь в этой теме, я бы не понял. Я предполагаю, что это должно быть какое-то умное «черепование плоскости». Вопрос: существует ли простой способ (пример) того, как можно объяснить плоскую, но конечную вселенную?
Я посмотрел ссылку в Википедии, что положительная кривизна означает, что она должна быть конечной. Эта ссылка была на статью Эллиса и другого человека, см. https://arxiv.org/abs/gr-qc/9812046 .
Я не искал исчерпывающим образом это утверждение, обсуждение или трактовку вопроса в статье (на самом деле «Лекции на конференции», очень хорошо написанные и исчерпывающие), объем которой составляет более 80 страниц, и не нашел. В статье рассматривается множество вариантов дифференциальной геометрии пространства-времени, но я не нашел ни одной топологии. Но я видел то же самое во многих статьях, лекциях, книгах и т. д., я сам утверждал это, просто никогда не видел, чтобы это было доказано.
Однако я понимаю, что есть теорема, которая говорит, что любое пространство в N измерениях, имеющее постоянную положительную кривизну, имеет топологию сферы. Вы должны иметь эту положительную кривизну везде. Если нет, и вы решите сделать исключение для точки, линии, кривой или объема, то да, я думаю, вы сможете создать эти соединенные почти сферы. Все-таки вы не то положительная и постоянная кривизна везде. Обратите внимание, что постоянная кривизна не является проблемой для космологии, космологические решения имеют постоянную (положительную, отрицательную или нулевую) кривизну. Отметим также, что он предполагает однородные и изотропные пространства. Если вы отклоняетесь от тех, я не знаю результатов.
Вы можете иметь отрицательную и нулевую постоянную кривизну и при этом строить нетривиальные топологии. Только не с положительной постоянной кривизной, так как она замыкается сама на себя.
А что касается черной дыры, то она остается проблемой, но сингулярность возникает в режиме, где применима квантовая гравитация, а у нас до сих пор нет хорошей теории квантовой гравитации.
Для квартиры да, это может быть конечным из-за тайлинга, а может быть и другими способами. Плоское пространство-время может быть бесконечным (и было бы с тривиальной топологией) или конечным. Я думаю, что видел статью и (я знаю) написал ответ в PSE, что возможно около 17 (может быть, не правильное число) плоских нетривиальных плоских топологий. Конечно, Ева никогда не видела никаких доказательств того, что какие-либо из них существуют, но и не могла полностью их исключить. С физической точки зрения считается, что, если вскоре после Большого взрыва не произошло каких-то очень экстремальных эффектов, топология должна быть тривиальной.
Селена Рутли
Ф. Ятпил