Więc co zrobił istnieje przed Wielkim Wybuchem? To pytanie normalnie należałoby do dziedziny głębokiego filozoficznego myślenia; prawa fizyki nie mają prawa badać poza barierą Wielkiego Wybuchu. Nie mamy doświadczenia, zdolności obserwacyjnych i powrotu do przeszłości (nie możemy tego nawet obliczyć), więc jak fizycy mogą zacząć myśleć, że mogą odpowiedzieć na to pytanie? Nowe badanie Loop Quantum Gravity (LQG) podważa ten pogląd, być może tam jest sposób patrzenia na „wszechświat” sprzed Wielkiego Wybuchu. I wniosek? Wielki Wybuch był bardziej „Wielkim Odbiciem”, a wszechświat przed odbiciem miał taką samą fizykę jak nasz wszechświat… tylko wstecz… Zmieszany? jestem…
LQG jest trudną teorią do sformułowania, ale zasadniczo zajmuje się problemami związanymi z niezgodnościami teorii kwantów i ogólną teorią względności, dwiema kluczowymi teoriami charakteryzującymi nasz wszechświat. Jeśli te dwie teorie nie są ze sobą kompatybilne, poszukiwanie „Teorii wszystkiego” będzie utrudnione, uniemożliwiając grawitacji połączenie się z „Wielką zunifikowaną teorią” (np. Siłą elektronową). LQG kwantyzuje grawitację, zapewniając w ten sposób możliwe wyjaśnienie grawitacji i możliwy klucz do odblokowania teorii wszystkiego. Jednak od samego początku LQG ma wielu krytyków, ponieważ niewiele jest bezpośrednich lub pośrednich dowodów na poparcie teorii.
Zobacz poprzedni artykuł Space Magazine na temat Loop Quantum Gravity »
Niezależnie od tego, wiele pracy jest w tej dziedzinie badań. Główną konsekwencją LQG jest to, że przewiduje, że Wielki Wybuch, który miał miejsce 13,7 miliarda lat temu, był w rzeczywistości „Wielkim Odbiciem”; nasz wszechświat jest zatem produktem kurczącego się wszechświata przed Big Bang. Poprzedni wszechświat (lub nasz „bliźniak” naszego wszechświata) skurczył się do jednego punktu (który można interpretować jako „Wielki Kryzys”), a następnie odbił się w Wielkim Odbiciu, aby wytworzyć Wielki Wybuch, którego nauczyliśmy się akceptować jako narodziny wszechświata, jaki znamy. Ale do tej pory, chociaż przewidywano wszechświat przed odbiciem, jego charakterystyka nie mogła być znana. W dzisiejszym wszechświecie nie można było zaobserwować żadnych informacji na temat wszechświata przed odbiciem, Big Bounce powoduje „kosmiczną amnezję”, niszcząc wszystkie informacje o poprzednim wszechświecie.
Teraz fizycy Alejandro Corichi z Universidad Nacional Autóoma de México i Parampreet Singh z Perimeter Institute for Theoretical Physics w Ontario pracują nad uproszczoną teorią Loum Quantum Gravity (sLQG), w której przybliżają wartość „ograniczenia kwantowego”, a kluczowe równanie w teorii LQG. To, co dzieje się potem, jest trochę zaskakujące. Z ich obliczeń wynika, że wszechświat, identyczny z naszym, z identyczną mechaniką istniał przed Wielkim Odbiciem.
“… Bliźniaczy wszechświat będzie miał te same prawa fizyki, a w szczególności takie samo pojęcie czasu jak w naszym. Prawa fizyki nie zmienią się, ponieważ ewolucja jest zawsze jednolita, co jest najpiękniejszym sposobem ewolucji układu kwantowego. W naszej analogii będzie on wyglądał identycznie jak jego bliźniak, patrząc z daleka; nie można ich odróżnić. ” - Parampreet Singh
Nie mówimy o innym wymiarze; mówimy o identycznym wszechświecie o takich samych właściwościach czasoprzestrzennych i kwantowych jak nasz. Jeśli spojrzymy teraz na nasz wszechświat (13,7 miliarda lat po odbiciu), byłby on identyczny z wszechświatem 13,7 miliarda lat przed Big Bounce. Jedyną różnicą jest kierunek czasu, który byłby przeciwny; wszechświat przed odbiciem zostałby odwrócony.
“We wszechświecie przed odbiciem wszystkie ogólne cechy będą takie same. Będzie przestrzegać tych samych równań dynamicznych, równań Einsteina, gdy wszechświat jest duży. Nasz model przewiduje, że dzieje się tak, gdy wszechświat staje się rzędu 100 razy większy niż rozmiar Plancka. Ponadto treść materii będzie taka sama i będzie miała tę samą ewolucję. Ponieważ wszechświat przed odbiciem kurczy się, będzie on wyglądał, jakbyśmy patrzyli na siebie wstecz. ” - Parampreet Singh
Analiza tego, co wydarzyło się przed Wielkim Wybuchem, to tylko część historii. Dokonując tego przybliżenia kluczowego równania LQG, Singh i Corichi pracują nad modelami, w których galaktyki i inne struktury fizyczne pozostawiają ślad we wszechświecie przed odbiciem, aby wpłynąć na wszechświat po odbiciu. Czy struktury te byłyby dystrybuowane w podobny sposób? Czy struktury w jednym wszechświecie będą podobne lub identyczne ze strukturami w drugim wszechświecie? Może być również okazja, aby spojrzeć w przyszłość tego wszechświata i przewidzieć, czy warunki są odpowiednie dla kolejnego Wielkiego Odbicia (raz można sobie wyobrazić powtarzające się odbicia, wytwarzające cykl wszechświatów).
Na razie badania te są wysoce teoretyczne, a wszelkie dowody obserwacyjne na razie pozostaną rzadkie. Chociaż tak jest, zaczyna on badać wielkie pytanie i może popchnąć fizykę nieco bliżej do opisania tego, co istniało przed Big Bang…
Źródło: Physorg.com
