na začátku byla nekonečně hustá, malá koule hmoty. Pak to všechno šlo bang, což vedlo k atomům, molekulám, hvězdám a galaxiím, které dnes vidíme.
nebo alespoň to nám řekli fyzici za posledních několik desetiletí.
ale nový výzkum teoretické fyziky nedávno odhalil možné okno do velmi raného vesmíru, což ukazuje, že nemusí být“ velmi brzy“. Místo toho to může být jen poslední iterace cyklu bang-bounce, který probíhá … dobře, alespoň jednou, a možná navždy.
Samozřejmě, než se fyzici rozhodnou vyhodit Velký třesk ve prospěch cyklu bang-bounce, budou tyto teoretické předpovědi muset přežít nápor pozorovacích testů.
Skákací kosmologie
Vědci mají opravdu dobrý obraz velmi raném vesmíru, něco, co víme, a láska jako teorie Velkého Třesku. V tomto modelu byl vesmír dávno mnohem menší, mnohem teplejší a mnohem hustší než dnes. V této rané inferno 13,8 miliardy lety, všechny prvky, které z nás, co jsme byly tvořeny v rozpětí asi deset minut.
Dokonce i dříve, to myšlení jde, v určitém okamžiku celý náš vesmír, všechny hvězdy, všechny galaxie, všechny všechno — byl velký jako broskev a měl teplotu přes kvadrilion stupňů.
překvapivě tento fantastický příběh drží všechny současné pozorování. Astronomové udělali vše, co z pozorování zbylé elektromagnetické záření mladého vesmíru, aby měření množství nejlehčí prvky, a zjistil, že všichni line up s tím, co Velkého Třesku předpovídá. Pokud můžeme říct, toto je přesný portrét našeho raného vesmíru.
ale jak je to dobré, víme, že obrázek velkého třesku není úplný-chybí kousek skládačky a tento kus je nejranějším okamžikem samotného vesmíru.
to je docela velký kus.
související: od Velkého třesku po současnost: Snímky našeho vesmíru v čase
požár,
problém je, že fyzika, které používáme k pochopení počátku vesmíru (nádherně složitý mišmaš obecné teorie relativity a high-energie, částicová fyzika) nás může vzít jen tak daleko, než se poškodí. Jak se snažíme tlačit hlouběji a hlouběji do prvních okamžiků našeho vesmíru, matematika je stále těžší a těžší vyřešit, až do bodu, kdy to prostě … končí.
hlavním znakem toho, že jsme ještě prozkoumali terén, je přítomnost „singularity“ nebo bodu nekonečné hustoty na začátku velkého třesku. Přijata v nominální hodnotě, to nám říká, že v jednu chvíli byl vesmír napěchované do nekonečně malý, nekonečně hustého bodu. To je samozřejmě absurdní a to, co nám skutečně říká, je, že k vyřešení tohoto problému potřebujeme novou fyziku — naše současná sada nástrojů prostě nestačí.
související: 8 způsobů, jak můžete vidět, Einsteinova teorie relativity, v reálném životě,
zachránit den potřebujeme novou fyziku, něco, co je schopna zvládnout, gravitace a další síly, v kombinaci, na ultravysoké energie. A to je přesně to, co teorie strun tvrdí, že: model fyziky, který je schopen pracovat gravitace a další síly, v kombinaci, na ultravysoké energie. Což znamená, že teorie strun tvrdí, že může vysvětlit nejranější okamžiky vesmíru.
jedním z prvních pojmů teorie strun je“ ekpyrotický „vesmír, který pochází z řeckého slova pro „požár“ nebo oheň. V tomto scénáři, to, co známe jako Velký třesk, bylo zažehnuto něčím jiným, co se dělo před ním-velký třesk nebyl začátek — ale jedna část většího procesu.
rozšíření ekpyrotického konceptu vedlo k teorii, opět motivované teorií strun, nazývané cyklická kosmologie. Předpokládám, že technicky je myšlenka vesmíru, který se neustále opakuje, tisíce let stará a předchází fyzice, ale teorie strun dala myšlence pevné matematické základy. Cyklický vesmír jde přesně tak, jak si dokážete představit, neustále poskakuje mezi velkými třesky a velkými drtí, potenciálně na věčnost zpět v čase a na věčnost do budoucnosti.
Před začátkem
tak cool, Jak to zní, rané verze cyklický model měl potíže odpovídající pozorování — což je hlavní věc, když jste se snaží dělat vědu a ne jen vyprávět příběhy u táboráku.
hlavní překážkou bylo souhlasit s našimi pozorováními kosmického mikrovlnného pozadí, fosilního světla, které zbylo z doby, kdy byl vesmír starý jen 380 000 let. I když nemůžeme vidět přímo přes zeď světla, pokud začnete teoreticky hrát si s fyzikou kojenecké vesmíru, jste ovlivnit, že odlesk světla vzor.
a tak se zdálo, že cyklický vesmír je čistý, ale nesprávný nápad.
ale ekpyrotická pochodeň byla v průběhu let stále osvětlena a článek publikovaný v lednu v databázi arXiv prozkoumal vrásky v matematice a odhalil některé dříve zmeškané příležitosti. Fyzici, Robert Brandenberger a Wang Ziwei z McGill University v Kanadě, zjistil, že v tuto chvíli „odskočit“, když náš vesmír smršťuje do neuvěřitelně malého bodu a vrátí se do Velkého Třesku státu, je možné dát vše dohromady, aby si správné zkoumavě testovaný výsledek.
jinými slovy, komplikované (a, pravda, špatně pochopil) fyzika této kritické epoše skutečně může umožnit radikálně revidovat pohled na náš čas a místo v kosmu.
Ale plně otestovat tento model, budeme muset počkat na novou generaci kosmologie experimenty, takže pojďme se dočkat, až vypukne ekpyrotic šampaňské.
Paul M. Sutter je astrofyzik na SUNY Stony Brook a Wi-fi Institut, host Zeptat Kosmonauta a Místo Rádia, a autor Své Místo ve Vesmíru.
- největší nevyřešené záhady ve fyzice
- 12 nejpodivnější objekty ve vesmíru
- Velký Třesk se do civilizace: 10 úžasné původu události
Původně publikován na Live Science.
nabídka: Ušetřete 45% na „jak to funguje „“vše o vesmíru“ a „vše o historii“!
Po omezenou dobu, můžete si digitální předplatné na některou z našich nejprodávanějších vědecké časopisy za pouhých $2.38 za měsíc, nebo 45% ze standardní ceny, pro první tři měsíce.Zobrazit obchod
Poslední zprávy