Вселенная плоская и почему мы не можем видеть или получить доступ к пространству «за» плоскостью нашей вселенной?

Когда вы говорите о кривизне, важно различать внутреннюю и внешнюю кривизну. Я изо всех сил пытался найти хорошее краткое изложение разницы: это обсуждается на странице 6 этого PDF-файла или Google для похожих статей.

Очень распространенной аналогией искривления пространства-времени является резиновый лист , и это пример внешней кривизны. Мы берем двумерный лист и деформируем его в третьем измерении, чтобы создать кривизну. С внешней кривизной вполне разумно спросить, можем ли мы двигаться в третьем измерении, чтобы увидеть «за листом».

Однако кривизна пространства-времени, описываемая общей теорией относительности, является внутренней, а не внешней кривизной и не вызвана искривлением трехмерного пространства в каком-то гипотетическом четвертом измерении. Так что вы не можете выйти из пространства-времени, чтобы увидеть, что за этим стоит.

Трудно объяснить внутреннюю кривизну, но давайте попробуем вернуться к резиновому листу. Предположим, вы держите лист плоским, но берете его за точку и тянете лист в каком-то направлении:

Сетка должна показать, как лист был растянут. Лист по-прежнему 2-мерный, потому что мы не растягивали ни вверх, ни вниз, но он был деформирован, так что расстояние между линиями сетки изменилось. Основная идея (и самая трудная для интуитивного понимания) заключается в том, что для жителей Флатландии , живущих на листе, линии сетки по-прежнему выглядят прямыми. Флатландец, идущий вдоль центральной вертикальной линии сетки, будет думать, что он идет по прямой линии, но на самом деле движется по кривой.

Этот тип искривления — это то, что происходит в общей теории относительности. Это внутреннее , а не внешнее . Итак, возвращаясь к вашему вопросу, вы не можете двигаться за вселенную, потому что позади нет места, куда можно двигаться. Есть только три пространственных и одно временное измерение — просто они внутренне искривлены.

Насколько нам известно сейчас, вы не можете видеть за пределами Вселенной. Для того, чтобы это было возможно, вам нужен какой-то способ, чтобы информация покидала Вселенную и попадала в нее. Я не знаю ничего в физике, что позволяет это. Насколько мне известно, даже в черных дырах информация и энергия сохраняются, когда они попадают внутрь.

Ко второму вопросу: если вселенная «закрыта», то да, теоретически вы можете двигаться по линии и вернуться туда, откуда начали. Но если он плоский (как самолет), то он будет бесконечным, и вы просто будете продолжать двигаться вечно. Мы просто не знаем наверняка, какова геометрия Вселенной. Очень вероятно, что он плоский и бесконечный.