Пространство-время: спиралевидная структура Вселенной

Пространство-время: спиралевидная структура Вселенной

Некоторые исследователи утверждают, что во Вселенной существует «золотое сечение», которое поддерживает порядок и гармонию. Эта космическая константа, известная как «золотое сечение», проявляется в самых разных формах: от ураганов и слоновьих бивней до галактик.

Теперь ученые предполагают, что это соотношение также можно обнаружить в топологии пространства-времени, оказывая влияние на всю Вселенную в целом. Они считают, что это число может служить связующим звеном между различными аспектами Вселенной, от пространства-времени до химии и биологии.

Что такое «золотое сечение»?

Поклонники романа Дэна Брауна «Код да Винчи» помнят, как главный герой, профессор Лэнгтон, объясняет, как математика и искусство пересекаются в «золотом сечении».

Для тех, кто не читал этот популистский триллер, поясняю: число 1,618 взято из знаменитой последовательности Фибоначчи.

В этой последовательности каждое число является суммой двух предыдущих, то есть 0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34. Если взять два соседних числа, их отношение очень близко к 1,618.

Само по себе это не так уж впечатляет. До тех пор, пока вы не осознаете, что это соотношение является ключом ко всему: от шифрования компьютерных данных до количества спиралей на головке подсолнуха, наших собственных конечностей и того, почему «Мона Лиза» так приятна глазу.

Некоторые утверждают, что, поскольку последовательность, по-видимому, растёт «органичным» образом, золотое сечение может играть определённую роль в природе.

Соотношение 1,618 уже было обнаружено в человеческом теле. Обычно оно соответствует соотношению длины кисти к длине предплечья, а также расстоянию между тремя костяшками на каждом пальце.

Спиральные числа в подсолнухе всегда в сумме дают число Фибоначчи, а если разделить числа, направленные вправо и влево, то вы получите два последовательных числа Фибоначчи, связанных соотношением 1,68. Такие спиральные узоры также встречаются в ананасах, цветной капусте и сосновых шишках.

Золотое сечение, обозначаемое греческой буквой «фи», представляет собой математическую связь между двумя аспектами объекта. Его можно использовать искусственно — например, некоторые художники XX века применяли его для создания прямоугольных портретов, в которых длинная сторона соотносится с короткой в пропорции «фи». Они считали, что такое соотношение создает эстетически приятный внешний вид.

Однако золотое сечение встречается не только в искусстве — оно также наблюдается в природе, например, в стеблях растений, скелетах животных и спиралях. Это говорит о том, что геометрические формы во Вселенной в конечном итоге подчиняются этому математическому свойству.

Общие ограничения окружающей среды

«Убедительным аргументом в пользу того, что золотое сечение имеет космическую природу, может служить повсеместное распространение логарифмических спиралей», — пишут исследователи. «Впечатляющие примеры включают галактику Водоворот (M51), аммониты, форму раковин наутилусов, ураган «Катрина» и распределение планет, спутников, астероидов и колец в Солнечной системе».

Исследователи предполагают, что причина, по которой это соотношение встречается так часто, заключается в том, что оно на самом деле является свойством пространства-времени. «Аргумент о том, что эта удивительная согласованность (самоподобие) возникает из-за общих ограничений окружающей среды, которые могут быть только неотъемлемой характеристикой искривлённого пространства-времени, убедителен», — пишут они.

«Пришло время признать, что теории относительности и квантовые теории могут быть объединены и связаны численно со значением математической константы — будь то в контексте пространства-времени или биологии».

Однако точно неизвестно, почему вселенная следует этому правилу. Некоторые считают, что наша идеально сбалансированная Вселенная — это просто счастливое совпадение, а согласно теории мультивселенной, существует бесконечное количество других вселенных, которым повезло меньше.