kezdetben egy végtelenül sűrű, apró anyaggolyó volt. Aztán minden felrobbant, létrehozva azokat az atomokat, molekulákat, csillagokat és galaxisokat, amelyeket ma látunk.
vagy legalábbis ezt mondták nekünk a fizikusok az elmúlt évtizedekben.
de az új elméleti fizikai kutatások nemrégiben felfedtek egy lehetséges ablakot a nagyon korai univerzumba, megmutatva, hogy végül is nem lehet “nagyon korai”. Ehelyett lehet, hogy csak a bang-bounce ciklus legújabb iterációja, amely … nos, legalább egyszer, esetleg örökké tart.
természetesen, mielőtt a fizikusok úgy döntenek, hogy kidobják az ősrobbanást a bumm-visszapattanási ciklus javára, ezeknek az elméleti előrejelzéseknek túl kell élniük a megfigyelési tesztek támadását.
ugráló kozmológiák
a tudósoknak nagyon jó képük van a nagyon korai univerzumról, amit Ősrobbanás elméletként ismerünk és szeretünk. Ebben a modellben régen az univerzum sokkal kisebb volt, sokkal forróbb és sokkal sűrűbb, mint ma. Ebben a korai pokolban 13, 8 milliárd évvel ezelőtt az összes elem, amely azzá tesz minket, amik vagyunk, körülbelül egy tucat perc alatt alakult ki.
még korábban, ez a gondolkodás megy, egy bizonyos ponton az egész univerzum — az összes csillag, az összes galaxis, az összes minden — volt akkora, mint egy barack, és volt egy hőmérséklet több mint egy trillió fok.
meglepő módon ez a fantasztikus történet minden jelenlegi megfigyelést tartalmaz. A csillagászok mindent megtettek a fiatal univerzum maradék elektromágneses sugárzásának megfigyelésétől kezdve a legkönnyebb elemek bőségének méréséig, és megállapították, hogy ezek mind összhangban vannak azzal, amit az Ősrobbanás jósol. Amennyire meg tudjuk mondani, ez egy pontos portré a korai univerzumunkról.
de bármennyire is jó, tudjuk, hogy az Ősrobbanás képe nem teljes — hiányzik egy puzzle-darab, és ez a darab magának az univerzumnak a legkorábbi pillanatai.
ez egy elég nagy darab.
kapcsolódó: az ősrobbanástól a jelenig: Pillanatképek univerzumunkról az időn keresztül
a tűzvész
a probléma az, hogy a fizika, amelyet a korai Univerzum megértéséhez használunk (az általános relativitáselmélet és a nagy energiájú részecskefizika csodálatosan bonyolult félreértése), csak olyan messzire vihet minket, mielőtt összeomlana. Ahogy egyre mélyebbre és mélyebbre próbálunk hatolni kozmoszunk első pillanataiban, a matematikát egyre nehezebb és nehezebb megoldani, egészen addig a pontig, ahol egyszerűen … leáll.
a fő jele annak, hogy van terep, amelyet még fel kell tárni, egy “szingularitás” vagy egy végtelen sűrűségű pont jelenléte az Ősrobbanás kezdetén. Névértéken, ez azt mondja nekünk, hogy egy ponton, az univerzum egy végtelenül apró, végtelenül sűrű pontba volt zsúfolva. Ez nyilvánvalóan abszurd, és valójában azt mondja nekünk, hogy új fizikára van szükségünk a probléma megoldásához — a jelenlegi eszközkészletünk egyszerűen nem elég jó.
kapcsolódó: 8 módon láthatjuk Einstein relativitáselméletét a való életben
a nap megmentéséhez új fizikára van szükségünk, valamire, amely képes kezelni a gravitációt és a többi erőt, kombinálva, ultramagas energiákon. És pontosan ez az, amit a húrelmélet állít: a fizika modellje, amely képes kezelni a gravitációt és a többi erőt, kombinálva, ultramagas energiákon. Ami azt jelenti, hogy a húrelmélet azt állítja, hogy meg tudja magyarázni az univerzum legkorábbi pillanatait.
az egyik legkorábbi húrelméleti fogalom az “ekpirotikus” univerzum, amely a görög “tűzvész” vagy tűz szóból származik. Ebben a forgatókönyvben, amit Ősrobbanásként ismerünk, valami más váltotta ki, ami előtte történt — az Ősrobbanás nem a kezdet volt, hanem egy nagyobb folyamat egyik része.
az ekpirotikus koncepció kiterjesztése egy elmélethez vezetett, amelyet ismét a húrelmélet motivált, az úgynevezett ciklikus kozmológia. Feltételezem, hogy technikailag az a gondolat, hogy az univerzum folyamatosan ismétli önmagát, több ezer éves és a fizika előtti, de a húrelmélet szilárd matematikai alapot adott az ötletnek. A ciklikus univerzum pontosan úgy megy végbe, ahogy azt el tudjátok képzelni, folyamatosan ugrálva a nagy durranások és a nagy ropogások között, potenciálisan az örökkévalóságig vissza az időben és az örökkévalóságig a jövőbe.
a kezdet előtt
bármennyire is jól hangzik, a ciklikus modell korai verzióinak nehézségei voltak a megfigyelések összehangolásával — ami nagy dolog, ha tudományt próbálunk csinálni, és nem csak történeteket mesélünk a tábortűz körül.
a fő akadály az volt, hogy egyetértsünk a kozmikus mikrohullámú háttér, a fosszilis fény maradványaival, amikor az univerzum csak 380 000 éves volt. Bár nem látunk közvetlenül a fényfalon túl, ha elméletileg elkezdünk bütykölni a csecsemő kozmosz fizikájával, akkor hatással vagyunk az utófény fénymintájára.
tehát úgy tűnt, hogy a ciklikus univerzum ügyes, de helytelen ötlet.
de az ekpirotikus fáklyát az évek során folyamatosan égették, és az arXiv adatbázis januárban közzétett tanulmánya feltárta a matematika ráncait, és feltárta néhány korábban Elszalasztott lehetőséget. Robert Brandenberger és Ziwei Wang, a kanadai McGill Egyetem fizikusai úgy találták, hogy a “visszapattanás” pillanatában, amikor univerzumunk egy hihetetlenül kicsi pontra zsugorodik, és visszatér az Ősrobbanás állapotába, lehetséges mindent sorba állítani, hogy a megfelelő megfigyelési szempontból tesztelt eredményt kapjuk.
más szóval, ennek a kritikus korszaknak a bonyolult (és kétségkívül kevéssé megértett) fizikája valóban lehetővé teheti a kozmoszban töltött időnk és helyünk gyökeresen átdolgozott szemléletét.
de ennek a modellnek a teljes teszteléséhez meg kell várnunk a kozmológiai kísérletek új generációját, ezért várjuk meg az ekpirotikus pezsgő kitörését.
Paul M. Sutter a SUNY Stony Brook és a Flatiron Intézet asztrofizikusa, az Ask A Spaceman és az Űrrádió házigazdája, valamint a helyed az univerzumban című könyv szerzője.
- a fizika legnagyobb megoldatlan rejtélyei
- a világegyetem 12 legfurcsább objektuma
- ősrobbanás a civilizációhoz: 10 csodálatos eredet esemény
eredetileg a Live Science-ben jelent meg.
ajánlat: spóroljon 45% – ot a ‘How it Works’ ‘All About Space’ és ‘All About History’árakon!
korlátozott ideig digitális előfizetést vehet igénybe bármelyik legkelendőbb tudományos magazinunkra, mindössze havi 2,38 dollárért, vagy 45% – kal a szokásos árból az első három hónapban.Üzlet megtekintése
Friss hírek