När vi talar om det växande universum, alla vill veta hur detta kommer att sluta. Säker, de säger, det faktum att de flesta av de galaxer vi kan se rusar iväg från oss i alla riktningar är riktigt intressant. Säker, de säger, Big Bang är vettigt, genom att allt var närmare varandra för miljarder år sedan.

Men hur slutar det? Håller detta på för evigt? Går galaxerna så småningom långsammare, stanna till, och sedan skynda ihop igen i en Big Crunch? Kommer vi att få en non-stop-cykel med Big Bangs, för alltid?

Vi har gjort ett gäng artiklar om många olika aspekter av denna fråga, och den nuvarande slutsatsen astronomer har kommit fram till är att eftersom universum är plant, det kommer aldrig att kollapsa i sig själv och starta ännu en Big Bang.

Men vänta, vad betyder det att säga att universum är "platt"? Varför är det viktigt, och hur vet vi ens?

Innan vi kan börja prata om universums planhet, vi måste prata om planhet i allmänhet. Vad betyder det att säga att något är platt?

Om du är i ett fyrkantigt rum och går runt hörnen, du kommer tillbaka till din utgångspunkt efter att ha gjort fyra 90-graders svängar. Du kan säga att ditt rum är platt. Detta är euklidisk geometri.

ut om du gör samma resa på jordens yta. Börja vid ekvatorn, sväng 90 grader, gå upp till Nordpolen, gör ytterligare en 90-graders sväng, återgå till ekvatorn, ytterligare en 90-graders sväng och återgå till din utgångspunkt.

I en situation, du gjorde fyra varv för att återgå till din utgångspunkt, i en annan situation tog det bara 3. Det beror på att topologin på ytan du gick på bestämde vad som händer när du tar en 90-graders sväng.

Du kan tänka dig ett ännu mer extremt exempel, där du går runt inuti en krater, och det tar mer än fyra varv för att återgå till din utgångspunkt.

En annan analogi, självklart, är tanken på parallella linjer. Om du avfyrar två parallella linjer vid nordpolen, de går ifrån varandra, följa jordens topologi och sedan komma tillbaka tillsammans.

Förstod det? Bra.

Nu, hur är det med universum själv? Du kan tänka dig samma analogi. Imaging flyger ut i rymden på en raket i miljarder ljusår, utför 90-graders manövrer och återvänder till din utgångspunkt.

Du kan inte göra det på tre, eller fem, du behöver fyra, vilket betyder att universums topologi är platt. Vilket är helt intuitivt, höger? Jag menar, det skulle vara ditt antagande.

Men astronomer var skeptiska och behövde veta säkert, och så, de bestämde sig för att testa detta antagande.

För att bevisa universums planhet, du skulle behöva resa långt. Och astronomer använder den största möjliga observation de kan göra. Den kosmiska mikrovågsbakgrundsstrålningen, efterglöd av Big Bang, synlig i alla riktningar som en rödskiftad, blekande ögonblick när universum blev transparent omkring 380, 000 år efter Big Bang.

När denna strålning släpptes, hela universum var ungefär 2, 700 C. Detta var det ögonblick då det var tillräckligt svalt för att fotoner äntligen var fria att vandra över universum. Universums expansion sträckte ut dessa fotoner under deras 13,8 miljarder års resa, flytta ner dem i mikrovågsspektrumet, bara 2,7 grader över absolut noll.

Med de mest känsliga rymdbaserade teleskop de har tillgängliga, astronomer kan upptäcka små variationer i temperaturen på denna bakgrundsstrålning.

Och här är den del som slår mig i huvudet varje gång jag tänker på det. Dessa små temperaturvariationer motsvarar de största skalstrukturerna i det observerbara universum. En region som var en bråkdel av en grad varmare blir ett stort galaxkluster, hundratals miljoner ljusår över.

Den kosmiska mikrovågsbakgrundsstrålningen ger bara och ger, och när det gäller att räkna ut universums topologi, den har det svar vi behöver. Om universum var krökt på något sätt, dessa temperaturvariationer skulle verka förvrängda jämfört med den faktiska storleken som vi ser dessa strukturer idag.

Men det är de inte. Så gott det går, ESA:s rymdteleskop Planck, kan inte upptäcka någon snedvridning alls. Universum är platt.

Väl, det är inte riktigt sant. Enligt de bästa mätningarna astronomer någonsin har kunnat göra, krökning av universum faller inom ett intervall av felstaplar som indikerar att det är plant. Framtida observationer av något super Planck -teleskop kan visa en liten krökning, men för nu, de bästa måtten där ute säger ... platt.

Vi säger att universum är platt, och detta innebär att parallella linjer alltid kommer att förbli parallella. 90-graders svängar beter sig som äkta 90-graders svängar, och allt är vettigt.

Men vad är konsekvenserna för hela universum? Vad säger detta oss?

Tyvärr, det största är vad det inte berättar för oss. Vi vet fortfarande inte om universum är ändligt eller oändligt. Om vi ​​kunde mäta dess krökning vi kan veta att vi befinner oss i ett ändligt universum, och få en känsla av vad dess verkliga verkliga storlek är, bortom det observerbara universum vi kan mäta.

Vi vet att universums volym är minst 100 gånger mer än vi kan observera. Åtminstone. Om planhetsfelstängerna försvinner, universums minsta storlek går upp.

Och kom ihåg, ett oändligt universum finns fortfarande på bordet.

En annan sak detta gör, är att det faktiskt orsakar ett problem för den ursprungliga Big Bang -teorin, som kräver utveckling av en teori som inflation.

Eftersom universum är platt nu, det måste ha varit platt tidigare, när universum var en otroligt tät singularitet. Och för att den ska bibehålla denna planhet under 13,8 miljarder års expansion, på ett fantastiskt sätt.

Faktiskt, astronomer uppskattar att universum måste ha varit platt till 1 del inom 1 × 10 ⁵⁷ delar.

Vilket verkar vara en vansinnig slump. Utvecklingen av inflationen, dock, löser detta, genom att expandera universum en obegriplig mängd ögonblick efter Big Bang. Universum före och efter inflation kan ha mycket olika krökningsnivåer.

I gamla dagar, kosmologer brukade säga att universums planhet hade konsekvenser för dess framtid. Om universum var krökt där du kunde slutföra en hel resa med mindre än fyra varv, det innebar att den var stängd och avsedd att kollapsa i sig själv.

Och det var mer än fyra varv, den var öppen och avsedd att expandera för evigt.

Väl, det spelar egentligen ingen roll längre. 1998, astronomerna upptäckte mörk energi, som är denna mystiska kraft som påskyndar universums expansion. Om universum är öppet, stängd eller platt, det kommer att fortsätta expandera. Faktiskt, att expansionen kommer att accelerera, evigt.

Jag hoppas att detta ger dig lite mer förståelse för vad kosmologer menar när de säger att universum är plant. Och hur vet vi att det är platt? Mycket exakta mätningar i den kosmiska mikrovågsbakgrundstrålningen.