Mitä sitten teki onko olemassa ennen isoa räjähdystä? Tämä kysymys kuuluisi yleensä syvän filosofisen ajattelun alueisiin; fysiikan laeilla ei ole oikeutta koettaa Big Bang -esteen yli. Meillä ei ole kokemusta, havainnointikykyä eikä tapaa matkustaa sen läpi (emme voi edes laskea sitä), joten kuinka fyysikot voivat jopa alkaa ajatella pystyvänsä vastaamaan tähän kysymykseen? No, uusi tutkimus Loop Quantum Gravity (LQG) -haastattelee tätä näkemystä kenties siellä On tapa tutkia isoa räjähdystä edeltävää “universumia”. Ja johtopäätös? Big Bang oli enemmän "Big Bounce", ja pomppumista edeltävässä maailmankaikkeudessa oli sama fysiikka kuin universumissamme ... vain taaksepäin ... Hämmentynyt? minä olen…
LQG on kova sanoihin laitettava teoria, mutta siinä käsitellään periaatteessa kvanttiteorian ja yleisen suhteellisuusteorian taustalla olevia yhteensopimattomuuteen liittyviä ongelmia, jotka ovat kaksi tärkeätä teoriaa, jotka karakterisoivat universumiamme. Jos nämä kaksi teoriaa eivät ole yhteensopivia keskenään, etsitään "kaiken teoriaa", mikä estää painovoiman sulautumisen "suureen yhtenäiseen teoriaan" (a.k.a elektroninen ydinvoima). LQG kvantisoi painovoiman tarjoamalla siten mahdollisen selityksen painovoimalle ja mahdollisen avaimen kaiken teorian avaamiseen. LQG: llä on kuitenkin alusta alkaen monia kriitikkoja, koska teorian tueksi ei ole juurikaan suoraa tai epäsuoraa näyttöä.
Katso edellinen Space Magazine -artikkeli Loop Quantum Gravity -tuotteesta »
Siitä huolimatta tällä tutkimusalalla tehdään paljon työtä. Ensisijainen seuraus LQG: ltä on, että se ennustaa, että 13,7 miljardia vuotta sitten tapahtunut iso räjähdys oli tosiasiassa ”iso pomppiminen”; universumimme on siis supistuvan maailmankaikkeuden tuote ennen alkuräjähdys. Edellinen maailmankaikkeus (tai universumimme "kaksoset") supistui yhteen pisteeseen (jota voidaan tulkita "suureksi romahdukseksi") ja sitten palasi isossa pompossa tuottamaan ison räjähdyksen, jonka olemme oppineet hyväksymään syntymänä. maailmankaikkeudesta sellaisena kuin me sen tiedämme. Mutta toistaiseksi, vaikka palautumista edeltävä maailmankaikkeus on ennustettu, sen ominaisuuksia ei voitu tietää. Tietoja palautumista edeltävästä maailmankaikkeudesta ei voitu havaita nykymaailmassa. Big Bounce aiheuttaa ”kosmisen amnesian”, tuhoamalla kaikki edellisen maailmankaikkeuden tiedot.
Nyt fyysikot Alejandro Corichi Universidad Nacional Autónoma de México ja Parampreet Singh Ontarion teoreettisen fysiikan instituutista työskentelevät yksinkertaistetun silmukkakvanttipainovoiman (sLQG) teorian parissa, jossa ne arvioivat "kvanttirajoituksen", a avainyhtälö LQG-teoriassa. Seuraavaksi tapahtuva on vähän yllättävää. Heidän laskelmiensa perusteella näyttää siltä, että meidän omaamme identtinen maailmankaikkeus, jolla on identtinen mekaniikka, oli olemassa ennen isoa pomppia.
“... kaksoisuniversumissa on samat fysiikan lait ja erityisesti sama ajankäsitys kuin meidän. Fysiikan lait eivät muutu, koska evoluutio on aina yhtenäinen, mikä on mukavin tapa kvanttijärjestelmän kehittymiseen. Analogiamme mukaan se näyttää identtiseltä kaksoselle kaukaa nähtynä; niitä ei voitu erottaa.” - Parampreet Singh
Emme puhu vaihtoehtoisesta ulottuvuudesta; puhumme identtisestä maailmankaikkeudesta, jolla on samat avaruus-aika- ja kvanttiominaisuudet kuin omalla. Jos katsomme maailmankaikkeuttamme nyt (13,7 miljardia vuotta pomppimisen jälkeen), se olisi identtinen maailmankaikkeuden 13,7 miljardia vuotta ennen iso poistuminen. Ainoa ero ajan suhteessa olisi päinvastainen; pomppumista edeltävä maailmankaikkeus kääntyisi päinvastaiseksi.
“Ennen pomppimista tapahtuvassa maailmankaikkeudessa kaikki yleiset piirteet ovat samat. Se seuraa samoja dynaamisia yhtälöitä, Einsteinin yhtälöitä, kun maailmankaikkeus on suuri. Malli ennustaa, että näin tapahtuu, kun maailmankaikkeus tulee luokkaa 100 kertaa suuremmaksi kuin Planck-koko. Lisäksi aineen sisältö on sama ja sen kehitys tapahtuu samalla tavalla. Koska palautumista edeltävä maailmankaikkeus supistuu, näyttää siltä, että katsoisimme taaksepäin ajassa.” - Parampreet Singh
Ennen isoa räjähdystä tapahtuneiden analysointi on vain osa tarinaa. Kun tämä likiarvo LQG-yhtälöstä saadaan, Singh ja Corichi työskentelevät mallien parissa, joissa galaksit ja muut fyysiset rakenteet jättävät jäljennöksen palautumista edeltävässä universumissa vaikuttaakseen palautumisen jälkeiseen maailmankaikkeuteen. Jakoisiko nämä rakenteet samalla tavalla? Ovatko yhden universumin rakenteet samanlaisia tai identtisiä toisen maailmankaikkeuden rakenteiden kanssa? Voi myös olla mahdollisuus tutkia tämän maailmankaikkeuden tulevaisuutta ja ennustaa, ovatko olosuhteet oikeita toiselle suurelle poistumiselle (kerran voi kuvitella toistuvia poistumisia, jotka tuottavat maailmankaikkeuden jakson).
Toistaiseksi tämä tutkimus on erittäin teoreettinen ja havainnolliset todisteet ovat toistaiseksi niukkoja. Vaikka näin on, se alkaa koettaa suurta kysymystä ja saattaa viedä fysiikkaa hiukan lähemmäksi olemassa olevan kuvaamista ennen alkuräjähdys…
Lähde: Physorg.com
