Големият взрив може би не е началото на всичко

Според недвусмислена интерпретация на общата теория на относителността, Големият взрив не е началото на „всичко”.

Екип от учени са взели известните уравнения на Айнщайн, приемайки ги за чиста монета, и са направили няколко възможни предположения, връщайки назад часовника на нашата Вселена, за да разберат дали въобще е възможно да го спрат в дадена точка или ще ни прекара през различни видове начала в обърнато пространство.

За да разберем всички противоречия около Големия взрив, трябва да върнем лентата малко назад. Защо физиците смятат, че това събитие всъщност може би не е началото на всичко?

Преди около 90 години белгийският астроном Жорж Льометър изказва предположението, че наблюдаваните промени в светлината от отдалечените галактики подсказва, че Вселената всъщност се разширява. А щом става по-голяма, следователно е била по-малка – логично, нали?

Продължаваме да връщаме стрелките на часовника – с около 13.8 милиарда години – и достигаме точка, в която космосът е бил „наблъскан” в невероятно малко пространство с висока плътност, познато като сингулярност.

„По времето на Големия взрив цялата материя във Вселената е концентрирана в една точка. Плътността е била безкрайна,” обяснява Стивън Хоокинг в лекция за „Началото на времето” (The Beginnig of Time).

Съществуват няколко модела, които физиците използват, за да обяснят „нищото” на празното пространство. Общата теория на относителността на Айнщайн е един от тях – той описва гравитацията посредством връзката й с геометрията на материята, която стои в основата на Вселената.

Теоремите, предложени от Хокинг и математика Роджър Пенроуз, твърдят, че решенията на уравненията на общата теория на оносителността за безкрайно ограничено пространство – като вътре в сингулярността – са непълни.

На прост език, често се твърди, че физиката рухва в сингулярността, което води до смесица от спекулации, които невинаги имат някакъв смисъл.

Неотдавна Хокинг представи своите възгледи по въпроса в интервю с Нийл де Грас Тайсън, в което той оприличава пронстранствено-времевите измерения на Големия взрив на Южния полюс.

„Няма нищо по на юг от Южния полюс, както не е имало нищо преди Големия взрив,” казва той.

Но според други физици тази теория е погрешна и определено е имало нещо отвъд Големия взрив. Някои предполагат, че от другата страна е съществувала огледална вселена, в която времето се движи назад. Други се застъпват за теорията за Големия скок.

Посредством малко по-различен подход физиците Тим А. Кословски, Флавио Меркати и Дейвид Слоун са завършили нов модел, който сочи, че проблемът възниква заради противоречие в свойствата в даден момент във времето, както повелява общата теория на относителността. Онова, което не казва теорията, е как Вселената, такава, каквато я виждане днес, е стигнала до тази точка.

Оставяйки на заден план хипотезата за сингулярността, учените интерпретират отново съществуващия модел за свиващото се пространство като различават картата на самия пространствено-времеви континиум от „нещото” в него.

„Всички проблемни въпроси се оказаха неуместни що се отнася до поведението на количество, което определя как Вселената се е появила отвътре,” казва Слоун, физик от Оксфордския университет.

Това, което всъщност добавя моделът, е описанието на Големия взрив, в което физиката остава непокътната, като сцена, върху която тя се преориентира. Вместо сингулярност, екипът го нарича точката Янус, кръстена на римския бог с две лица.

Относителното местоположение и мащаб на материята, която изгражда Вселената, се сплесва до двуизмерна палачинка, докато ние връщаме времето назад. Преминавайки през точка Янус, палачинката отново става триизмерна, но само отпред и отзад.

Какво означава това с термини, взети от физиката, е трудно да се каже, но учените вярват, че може да е оказало огромно влияние върху симетрията във физиката на елементарните частици, може би дори е създало Вселена въз основа предимно на антиматерията.

Въпреки че идеята за обърната вселена не е нова, подходът за разнищване на въпроса със сингулярността е новаторски и революционен.

„Ние не представяме нови принципи, нито променяме общата теория на относителността на Айнщайн – само променяме интерпретацията на онова, което се случва с обектите”, казва Слоун.

Без съмнение този дебат ще се развихри в близко бъдеще. Кой знае? Може би се случва нещо подобно и в огледалната Вселена от другата страна на точката Янус...

По статията работи: Величка Мартинова
Източник: sciencealert.com