Ново четене на стара теория отхвърля Големия взрив като начало на времето и пространството

Един от физиците от университета в Кампинас, Бразилия не е голям фен на идеята, че времето е започнало с т. нар. Голям взрив.

Хулиано Цезар Силва Невес си представя пропадане, последвано от разширяване, което може би дори все още носи белезите на предишната времева линия.

Самата идея не е нова – Невес е използвал 50-годишен математически трик, за да опише черните дупки и да покаже как нашата Вселена не се нуждае от такъв мощен сблъсък, за да съществува.

На пръв поглед Вселената няма нищо общо с черните дупки. Тя е безгранично разширяващо се пространство от тромави частици; дупките са маса, придърпваща пространството толкова силно, че дори светлината не може да избяга от тях.

Но в основата и на двете лежи концепцията, известна като сингулярност – обем от енергия, толкова безгранично плътна, че учените не могат дори да си представят, нито да обяснят какво се случва в нея.

"Във вселената съществуват два вида сингулярност," казва Невес. "Едната е предполагаемата космологична сингулярност или Големия взрив. Другата се крие зад хоризонта на събитията на черните дупки."

Нещо повече, някои учени предполагат, че самата Вселена се е формирала от една черна дупка в друг пространствено-времеви "балон".

Независимо от това за кой от двата вида сингулярност говорим, в подобни зони общата теория за относителността на Айнщайн не работи и квантовата механика не може да обясни защо.

Научнофантастичните писатели я обожават, но невъзможната природа на сингулярността я превръща в ябълката на раздора за много физици.

Проблемът е, че ако пренавием разширяващата се вселена, ще стигнем до точка, в която всичката тази маса и енергия се е концентрирала в една изключително безкрайно плътна точка. И, ако компресираме броя на всички пропадащи масивни обекти, ще получим същото нещо.

Сингулярностите може и да разделят физиката, но засега не можем да ги изключим. От друга страна някои физици смятат, че все пак има място за шикалкавене. На теория не всички модели на черни дупки се нуждаят от сингулярност, за да съществуват.

"В т. нар. обикновени черни дупки няма сингулярности," казва Невес.

През 1968 г. физик на име Джеймс Бардийн намира решение на проблема със сингулярността.

Той представя начин за математическо описание на черните дупки, който не се нуждае от сингулярност някъде отвъд хоризонта на събитията, и ги нарича "обикновени черни дупки".

Историята и основанията зад модела на Бардийн са доста "плътни". Но той предполага, че масата в центъра на черната дупка не е необходимо да е константа, а може да се опише чрез функция, която зависи от това колко далеч от центъра й се намирате.

Това означава, че можем да се отървем от всякаква глупави сингулярности, тъй като масата все още се държи сякаш има обем, дори докато тя е все още наблъскана в тясно пространство.

Невес предлага, че теорията на Бардийн може да се приложи още по-далеч към друга дразнеща сингулярност – космологичното разнообразие, което е предхождало Големият взрив.

Предполагайки, че скоростта на разширяване на Вселената зависи не само от времето, но и от размерите й, той предполага, че не бил необходим квантов скок от сингулярността към плътно обемно пространство преди 13.82 милиарда години.

Тогава какво се е случило?

"Изключването на сингулярността от Големия взрив връща Вселената към теоретичната фаза на космологията," казва Невес.

Тази "отскачаща Вселена" всъщност е вековната идея, че разширяващата се Вселена, такава, каквато я познаваме днес, всъщност е пространство, връщащо се назад след предишно свиване.

Въпреки че към момента тази космологична концепция е доста крайна, Невес подкрепя възгледа, че следи от Вселената преди пропадането може би са оцелели в Голямото компресиране. Ако това е така, откриването на тези белези може да ни помогне да докажем хипотезата на Невес.

"Този образ на безкрайното унаследяване от вселени с редуващи се фази на разширяване и свиване се нарича циклична Вселена, която произлиза от подскачащите космологии," казва Невес.

Докато не разполагаме с твърди доказателства и наблюдения, моделът на подскачащата Вселена си остава в чекмеджето с "хубави идеи".

Въпреки това, всяко нещо, което може да даде решение на проблема със сингулярността, заслужава да получи внимание. Работата на Невес е едно от многобройните хипотетични решения на задачата, които имат за цел да изключат нуждата от невъзможности, разцепващи физиката.

По статията работи: Величка Мартинова
Източник: sciencealert.com