Co istniało przed Wielkim Wybuchem?

Trudno wyobrazić sobie czas, około 13,7 miliarda lat temu, kiedy cały wszechświat istniał jako osobliwość . Zgodnie z teorią Wielkiego Wybuchu , jednego z głównych pretendentów do walki o wyjaśnienie, jak powstał wszechświat, cała materia w kosmosie - cała sama przestrzeń - istniała w formie mniejszej niż cząstka subatomowa [źródło: Wall ] .

Kiedy się nad tym zastanowić, pojawia się jeszcze trudniejsze pytanie: co istniało tuż przed Wielkim Wybuchem?

Samo pytanie wyprzedza współczesną kosmologię o co najmniej 1600 lat. Teolog z IV wieku, św. Augustyn, zmagał się z pytaniem o to, co istniało, zanim Bóg stworzył wszechświat. Doszedł do wniosku, że biblijna fraza „Na początku” sugerowała, że ​​Bóg niczego wcześniej nie uczynił. Ponadto Augustyn argumentował, że świat nie został stworzony przez Boga w określonym czasie, ale ten czas i wszechświat zostały stworzone jednocześnie [źródło: Uniwersytet Villanova ].

Na początku XX wieku Albert Einstein doszedł do bardzo podobnych wniosków ze swoją ogólną teorią względności. Wystarczy wziąć pod uwagę wpływ masy na czas. Ogromna masa planety zakrzywia czas - przez co czas biegnie odrobinę wolniej dla człowieka na powierzchni Ziemi niż satelita na orbicie. Różnica jest zbyt mała, by ją zauważyć, ale czas biegnie nawet wolniej dla kogoś stojącego obok dużego głazu niż dla osoby stojącej samotnie na polu. [źródło: Redd ].

Opierając się na pracy Einsteina, belgijski kosmolog, ks. Georges Lemaître, opublikował w 1927 r. Artykuł, w którym zaproponował, że wszechświat rozpoczął się jako osobliwość i że Wielki Wybuch doprowadził do jego ekspansji [źródło: Soter i Tyson ].

Zgodnie z teorią względności Einsteina czas zaistniał dopiero wtedy, gdy ta pierwotna osobliwość rozszerzyła się w kierunku jej obecnego rozmiaru i kształtu.

Sprawa zamknięta? Daleko stąd. To jeden kosmologiczny dylemat, który nie pozostanie martwy. W dziesięcioleciach następujących po śmierci Einsteina pojawienie się fizyki kwantowej i wiele nowych teorii wskrzesiło pytania o wszechświat sprzed Wielkiego Wybuchu. Czytaj dalej, aby poznać niektóre z nich.

Oto myśl: A jeśli nasz wszechświat jest tylko potomstwem innego, starszego wszechświata? Niektórzy astrofizycy spekulują, że ta historia jest zapisana w promieniowaniu reliktowym pozostałym po Wielkim Wybuchu : kosmicznym mikrofalowym tle (CMB).

Astronomowie po raz pierwszy zaobserwowali KMPT w 1965 r. I szybko stworzyło to problemy dla teorii Wielkiego Wybuchu - problemy, które zostały następnie rozwiązane (przez jakiś czas) w 1981 r . W teorii inflacji . Ta teoria pociąga za sobą niezwykle szybką ekspansję wszechświata w pierwszych kilku chwilach jego istnienia. Uwzględnia również wahania temperatury i gęstości w KMPT, ale dyktuje, że te fluktuacje powinny być jednolite.

Nie o to chodzi. Ostatnie prace nad mapowaniem sugerują, że wszechświat jest krzywy, z większymi fluktuacjami w niektórych obszarach niż w innych. Niektórzy kosmolodzy uważają tę obserwację za potwierdzający dowód, że nasz wszechświat "wypłynął" z wszechświata macierzystego, według słów badaczki z California Institute of Technology Adrienne Erickcek [źródło: Lintott ]

W teorii chaotycznej inflacji ta koncepcja sięga jeszcze głębiej: niekończący się postęp bąbelków inflacyjnych, z których każdy staje się wszechświatem, a każdy z nich rodzi jeszcze więcej bąbelków inflacyjnych w niezmierzalnym multiwersie [źródło: Jones ].

Jeszcze inne modele dotyczą samego formowania się osobliwości sprzed Wielkiego Wybuchu. Jeśli myślisz o czarnych dziurach jako o kosmicznych zagęszczarkach śmieci, są one głównymi kandydatami do całej tej pierwotnej kompresji, więc nasz rozszerzający się wszechświat mógłby teoretycznie być białą dziurą z czarnej dziury w innym wszechświecie. Biała dziura jest hipotetyczne ciało, które działa w przeciwnym sposób czarnej dziury, wydzielając poważne energii i materii zamiast ssać go. Potraktujcie to jako kosmiczne zaworu wydechowego. Niektórzy naukowcy sugerują, że nasz wszechświat mógł narodzić się wewnątrz czarnej dziury, a każda czarna dziura w naszym własnym wszechświecie może również zawierać oddzielne wszechświaty [źródło: Choi ].

Ale niektórzy naukowcy uważają, że wszechświat zaczął się nie od Wielkiego Wybuchu, ale od Wielkiego Odbicia.

Dawno temu średniowieczni filozofowie religijni w Indiach nauczali, że wszechświat przechodzi niekończący się cykl tworzenia i niszczenia, w którym ewoluuje od niezróżnicowanej masy do złożonej rzeczywistości, którą widzimy wokół nas, zanim sam siebie zniszczy i zacznie od nowa [źródło: Davis ].

Niektórzy współcześni naukowcy doszli do pomysłu z uderzającymi podobieństwami. Wierzą, że zamiast Wielkiego Wybuchu wszechświat rozszerza się i kurczy w cyklu, odbijając się za każdym razem, gdy kurczy się do określonego rozmiaru. W teorii Big Bounce każdy cykl zaczynałby się od małego, gładkiego wszechświata, który nie byłby tak mały jak osobliwość. Stopniowo rozszerzał się i stawał z czasem coraz bardziej zbity i wypaczony. W końcu osiągnąłby punkt, w którym zacząłby się zapadać i stopniowo wygładzał, skracając się do rozmiaru punktu początkowego. Wtedy cykl zaczynałby się od nowa [źródło: Wolchover ].

Aby pomysł Big Bounce zadziałał, musi znaleźć sposób na obejście twierdzeń o osobliwości opracowanych przez brytyjskich fizyków Rogera Penrose'a i Stephena Hawkinga , które sugerują, że kurczący się wszechświat skurczyłby się aż do osobliwości, w taki sposób, że umierająca gwiazda ostatecznie skrapla się, tworząc czarną dziurę. Aby to zrobić, modele Big Bounce opierają się na idei negatywnej energii przeciwdziałającej grawitacji i odwracającej kolaps, tak aby wszechświat i czasoprzestrzeń były ciągle rozdzielane [źródło: Wolchover ].

Te cykle kurczenia się i ekspansji powtarzałyby się mniej więcej raz na bilion lat [źródło: Taylor ].

Big Bounce odszedłby od poglądu zachodniej cywilizacji na rzeczywistość od czasów św. Augustyna, ponieważ uznałby, że czas faktycznie istniał przed wszechświatem, jaki znamy.

Ale czy będzie to Wielki Wybuch, czy Wielkie Odbicie, kwestia tego, co istniało przed naszym obecnym wszechświatem, pozostaje kwestią otwartą. Może nic. Być może inny wszechświat lub inna wersja naszego. Być może morze wszechświatów, z których każdy ma inny zestaw praw dyktujących jego fizyczną rzeczywistość.

Skorzystaj z linków na następnej stronie, aby rozwiązać inne wzniosłe, kosmologiczne pytania.

Pierwotnie opublikowano: 7 stycznia 2019 r

Powiązane artykuły

Więcej świetnych linków