كيف نعرف شكل الكون؟
عندما يتحدث علماء الفلك عن ”شكل“ الكون، فإنهم يتحدثون عن شيء أكثر تحديداً مما إذا كان على شكل كرة أو مكعب، على سبيل المثال. تسمح نظرية النسبية العامة General Theory of Relativity لآينشتاين بثلاثة أشكال أو هندسات للكون. إنه إما ”مسطح“ أو ”مغلق“ أو “مفتوح”. من الصعب تصور هذه الأشكال من منظور الكون، ولكن يمكن مقارنتها بصفحةٍ من الورق (مسطح) أو كرة (مغلق) أو سرج (مفتوح). يحدد شكل الكون ما إذا كان سيتمدد إلى الأبد (أو سينهار في النهاية)، وما إذا كان محدوداً أو لانهائياً. ويعتمد الشكل على كثافته الإجمالية ومعدل تمدده.
الطريقة الأكثر ملاءمة لتحديد شكل الكون هي استخدام الخلفية الكونية الميكروية Cosmic Microwave Background (اختصاراً: الخلفية CMB) وهي بقايا الشفق اللاحق للانفجار الكبير Big Bang. تنتج الاختلافات المكانية الصغيرة في درجة حرارة هذا الضوء الخافت الموجات الصوتية التي تتحرك عبر الكون المبكر. يمكن حساب الحجم الفعلي لهذه البقع الساخنة أو الباردة بدقة ثم مقارنتها بحجمها المَقيس. هذا يشبه إجراء قياسٍ واسعٍ في علم المثلثات عبر الكون بكامله والكشف عن هندسة الفضاء.
على مدى العقود القليلة الماضية، قاس علماء الفلك تقلبات درجات الحرارة في إشعاع الخلفية الكونية الميكروية بدقة شديدة. أظهرت النتائج بدرجة عالية من الدقة أن شدة كثافة الكون تجعله يتمدد في كل اتجاه من دون أي انحناء موجب أو سالب، بمعنى آخر، إن الكون ”مسطح“. هذا الكون المسطح هو مكون رئيس للنموذج الكوني القياسي.
تجدر الإشارة إلى أن الكون المسطح غير متفق عليه عالمياً. أظهرت بعض الدراسات أن قياسات أخرى، مثل مقدار عدسة الجاذبية Gravitational lensing- وهي مقدار تشوه الخلفية الكونية الميكروية بفعل جاذبية المادة في مسارها- أكثر اتساقاً مع الكون المغلق.
