Có phải vũ trụ của chúng ta phải được nhúng trong một không gian chiều cao hơn?

Tôi đã nghe nói rằng vũ trụ của chúng ta có thể mở hoặc đóng cửa. Nếu nó đóng, nó có thể có hình xuyến. Nếu đây là trường hợp, điều đó có nghĩa là 3 chiều không gian của chúng ta phải được nhúng trong một không gian (không gian) cao hơn? Ví dụ, trò chơi video tiểu hành tinh cũ rõ ràng là một hình xuyến được ánh xạ tới màn hình video 2 chiều và nó ở trong 2 chiều, nhưng có hành vi cụ thể của các vật thể chuyển động.

Vũ trụ đang mở, đóng hoặc phẳng chỉ xác định loại hình học người ta phải sử dụng để mô tả khoảng cách (và thời gian). Đối với hình học mở và đóng, Hình học Euclide không phải là thứ người ta nên sử dụng. Tôi cũng đồng ý rằng vũ trụ của chúng ta mở, đóng hoặc phẳng không liên quan gì đến số lượng kích thước mà nó chứa.

Hiện tại, không có bằng chứng trực tiếp cho thấy có bất kỳ kích thước bổ sung nào trên các kích thước 3 + 1 (điều này chỉ có nghĩa là ba chiều không gian và một chiều thời gian). Tuy nhiên, nhiều lý thuyết GUT bao gồm các kích thước không gian bổ sung trong nỗ lực thống nhất tất cả các lực lượng.

Hiện tại, chúng ta có bằng chứng rất tốt rằng vũ trụ là 'phẳng'. Điều này có nghĩa là các góc của một tam giác phải cộng tới và khoảng cách được đo theo cách Euclide tiêu chuẩn. Khi chúng ta nói về vũ trụ phẳng, đây là một tuyên bố toàn cầu hoàn toàn. Tuy nhiên, tại địa phương, hoàn toàn có thể sống trong không gian cong. Chúng tôi thực sự làm sống trong không gian cong. Khối lượng của Trái đất đang uốn cong không gian và thời gian theo cách mà Thuyết tương đối rộng dự đoán, và do đó đồng hồ chạy rất khác nhau tùy thuộc vào vị trí của bạn trên bề mặt Trái đất và khoảng cách rất gần với khoảng cách Euclide, mặc dù chúng không phải là .$180^{\circ}$

Làm thế nào để chúng ta thực sự xác định rằng vũ trụ là phẳng toàn cầu, bạn có thể yêu cầu? Chúng tôi sử dụng những gì được gọi là một người cai trị tiêu chuẩn. Giống như một cây nến tiêu chuẩn, nếu chúng ta nghĩ rằng chúng ta hiểu về vật lý, bất kỳ sai lệch nào so với những gì chúng ta dự đoán sẽ cung cấp cho chúng ta thông tin mới về vũ trụ (trong trường hợp siêu tân tinh, chúng có thể được sử dụng để đo khoảng cách, và do đó vạch ra mở rộng vũ trụ). Chúng tôi sử dụng kích thước góc của các dao động trong Bức xạ nền vi sóng vũ trụ (chúng tôi nghĩ rằng chúng tôi hiểu vật lý đằng sau các dao động khá tốt) để kiểm tra xem, vũ trụ có bị lệch bao nhiêu không. Các kết quả mới nhất từ ​​Planck cho thấy sự đồng thuận rất tốt với hình ảnh tiêu chuẩn được cung cấp cho chúng tôi bởi mô hình vũ trụ LCDM tiêu chuẩn.

Dưới đây là phổ công suất của biến động nhiệt độ của CMB. Vị trí của đỉnh đầu tiên là những gì các nhà vũ trụ học sử dụng để đo độ phẳng.