Odkrycie naukowe sugeruje, że wszechświat mógł nigdy się nie rozpocząć – naucz mnie czegoś o nauce

Zacznijmy od tego artykułu. Pytanie brzmi: co by było, gdyby czas nie miał początku? Aby trochę wejść w kontekst, musimy cofnąć się w czasie i miejscu do epoki Wielkiego Wybuchu, gdzie napotkaliśmy osobliwość. Jak dotąd ogólna teoria względności zapewniła nam najlepsze zrozumienie Wszechświata, śledząc jego ewolucję aż do osobliwości. Aby pójść dalej i dowiedzieć się, co istniało przed osobliwością, czy istniało „przed”, fizycy uciekają się do grawitacji kwantowej.

Czy czas zaczął się wcześniej? Trudno powiedzieć, która odpowiedź jest bardziej niepokojąca.Na początku może był początek, a może nie było początku. Nasz wszechświat mógł istnieć zawsze, a nowa teoria grawitacji kwantowej odkrywa, jak może to działać.

Zespół wykorzystał nową teorię grawitacji kwantowej, zwaną teorią grup przyczynowych. Zgodnie z tą teorią przestrzeń i czas rozkładają się na odrębne części czasoprzestrzeni. Na pewnym poziomie istnieje fundamentalna jedność czasoprzestrzeni. Stosując podejście oparte na zbiorach przyczynowych do badania początku wszechświata, naukowcy odkryli, że wszechświat mógł nie mieć początku, że zawsze istniał w nieskończonej przeszłości i dopiero niedawno przekształcił się w coś, co nazywamy Wielkim Wybuchem.

Zarówno fizyka kwantowa, jak i ogólna teoria względności okazały się teoriami niezwykle skutecznymi, jeśli chodzi o rozszyfrowanie tajemnic wszechświata. Jednakże grawitacja kwantowa pozostaje nieuchwytna i jest być może najbardziej frustrującym problemem współczesnej fizyki. Z drugiej strony ogólna teoria względności jest najpotężniejszym i najpełniejszym opisem grawitacji, jaki kiedykolwiek opracowano. Niestety ma to swoje ograniczenia, w określonych miejscach, jak czarne dziury i początek wszechświata, matematyka ogólnej teorii względności po prostu się załamuje.

Stephen Hawking był tym, któremu udało się udowodnić, że ogólna teoria względności załamuje się w momencie Wielkiego Wybuchu, pozostawił jednak otwarte drzwi na możliwość, że Wielki Wybuch nie był początkiem czasu, ale raczej został poprzedzony erą grawitacji kwantowej . . Którego nie może przejąć RG. Dlatego też kwestia początku czasu musi zostać rozpatrzona w ramach teorii grawitacji kwantowej. Wyjaśniają Autorski.

Przyczynowa teoria mnogości na nowo definiuje czasoprzestrzeń jako serię odrębnych elementów, czyli „atomów”, czasoprzestrzeni. Teoria ta nakładałaby ścisłe ograniczenia na bliskość zdarzeń w przestrzeni i czasie, ponieważ nie mogą one być bliżej niż rozmiar atomu. Na przykład, jeśli patrzysz na ekran i czytasz to, wszystko wygląda gładko i nieprzerwanie. Ale jeśli spojrzysz na ten sam ekran przez szkło powiększające, zobaczysz piksele dzielące przestrzeń i zdasz sobie sprawę, że nie da się powiększyć dwóch obrazów na ekranie o więcej niż jeden piksel – wyjaśnia. Nauki żywe.

Podejście zbioru przyczynowego wyraźnie eliminuje problem osobliwości Wielkiego Wybuchu, ponieważ teoretycznie osobliwości nie mogą istnieć. Oznacza to, że niemożliwe byłoby skompresowanie materii w nieskończenie małe punkty; Nie może być mniejszy niż rozmiar atomu czasoprzestrzeni. W tym miejscu wracamy do początkowego pytania: co rozpocząłby się nasz wszechświat, gdyby nie osobliwość Wielkiego Wybuchu?

Jest tu jeszcze dużo pracy, ale fizycy twierdzą, że to, co uważamy za Wielki Wybuch, było prawdopodobnie raczej konkretnym momentem w ewolucji tego wszechobecnego układu przyczynowego, a nie prawdziwym początkiem.

Artykuł został opublikowany w bazie arXiv.