space

Что случилось до большого взрыва?

В начале был бесконечно плотный, крошечный шар материи. Тогда все пошло на взрыв, давая атомы, молекулы, звезды и галактики, которые мы видим сегодня. Или, по крайней мере, это то, что нам сказали физикам за последние несколько десятилетий. Но новое теоретическое исследование физики недавно выявило возможное окно в очень раннюю вселенную, показывая, что он не может быть «очень рано» в конце концов.

Вместо этого это может быть просто новейшая итерация цикла Bang-Bounce, который продолжается по крайней мере один раз и возможно, навсегда. Конечно, до того, как физики решают выбросить большой взрыв в пользу цикла Bang-Bounce, эти теоретические предсказания должны будут выжить натиску наблюдения.

У ученых действительно хорошая картина очень ранней вселенной, что мы знаем, и любим как теория большого взрыва. В этой модели давно вселенная была намного меньше, гораздо более жарче и далеко плотнее, чем сегодня. В раннем нефтяном мире 13,8 миллиарда лет назад все элементы, которые делают нас тем, что мы были сформированы в диапазоне около десятка минут.

Еще раньше, это мышление идет, в какой-то момент всей всей всей вселенной — все звезды, все галактики, все все — это было размером персика и имела температуру в течение четырехсторонней степени. Удивительно, эта фантастическая история держится до всех текущих наблюдений.

Астрономы сделали все от наблюдения за оставшимся электромагнитным излучением от молодой вселенной, чтобы измерить обилие самых легких элементов и обнаружили, что они все выстраиваются с тем, что предсказывает большой взрыв. Насколько мы можем сказать, это точный портрет нашей ранней вселенной. Но так же хорошо, как и то, мы знаем, что картинка большого взрыва не завершена — есть кусок головоломки, и этот кусок — самые ранние моменты вселенной.

Проблема в том, что физика, которую мы используем для того, чтобы понять раннюю вселенную (чудесно сложный мишмаш общей теории относительности и физики высокоэнергетики) могут взять нас только до сих пор до разрушения. Когда мы пытаемся подталкивать более глубокий и более глубокий в первые моменты нашего космоса, математика становится все труднее и труднее решить, до такой степени, что она просто выходит.

Основным признаком того, что у нас есть местность, еще не изучена, является наличие «особенности» или точка бесконечной плотности, в начале большого взрыва. Взятые по номинальному значению, это говорит нам, что в какой-то момент вселенная была забита в бесконечно крошечную, бесконечно плотную точку.

Это, очевидно, абсурдно, и что он действительно говорит нам, что нам нужна новая физика для решения этой проблемы — наш текущий инструментарий просто не достаточно хорош. Чтобы спасти день, нам нужна новая физика — то, что способно обращаться с гравитацией и другими силами, объединенными, при сверхвысоких энергиях.

И это именно то, какая теория строк утверждает: модель физики, которая способна обрабатывать гравитацию и другие силы, объединенные, при сверхвысоких энергиях. Это означает, что теория строки утверждает, что она может объяснить самые ранние моменты вселенной. Одним из самых ранних понятий теории струны является «Экпиротическая» вселенная, которая происходит от греческого слова для «пожара» или огня.

В этом сценарии то, что мы знаем, как больший взрыв, было вызвано чем-то другим, происходящим до этого — большой взрыв был не началом, а одна часть более крупного процесса. Расширение экпиротической концепции привело к теории, снова мотивированной теорией струны, называемой циклической космологией.

Полагаю, что технически, идея вселенной постоянно повторяется, — это тысячи лет и представляют физику, но теория струны дала идею фирмы математического заземления. Циклическая вселенная идет точно так, как вы можете себе представить, постоянно подпрыгивая между большими челками и большими хрустями, потенциально для вечности назад во времени и для вечности в будущее.

Как прохладно, как это звуки, ранние версии циклической модели имели трудности сопоставления наблюдения — что является серьезным предложением, когда вы пытаетесь сделать науку, а не просто рассказывать об историях у костра. Главное препятствие согласилось с нашими наблюдениями о космическом микроволновом фоне, ископаемого света, оставшись от того, когда вселенная было всего 380 000 лет.

Хотя мы не можем видеть непосредственно мимо этой стены света, если вы начнете теоретически чиничать с физикой младенческого космоса, вы воздействуете на то, что послесвечение света. Итак, казалось, что циклическая вселенная была аккуратной, но неверной идеей. Но экпиротический факел был заживлен за годы, а бумага, опубликованная в марте 2020 года, изучала морщины в математике и раскрыла некоторые ранее пропущенные возможности.

Два физика, которые создали исследование, Роберт Бранденбергер и Цивэй Ван, оба университета Макгилла в Канаде, обнаружили, что в момент «отскока», когда наша вселенная сокращается до невероятно небольшого пункта и возвращается к государству большого взрыва, это возможно выровнять все, чтобы получить правильный результат проверки наблюдения.

Другими словами, сложный (и, по общему признанию, плохо понятную) физику этой критической эпохи, возможно, действительно позволяют радикально пересмотрено мнение о нашем времени и месте в космосе. Но чтобы полностью проверить эту модель, нам придется ждать нового поколения экспериментов по космологии. 

Поделиться с друзьями: