Än sen då gjorde finns före Big Bang? Denna fråga skulle normalt höra till i djupfilosofiskt tänkande; fysikens lagar har ingen rätt att undersöka utöver Big Bang-barriären. Vi har ingen erfarenhet, ingen observationsförmåga och inget sätt att resa tillbaka igenom det (vi kan inte ens beräkna det), så hur kan fysiker till och med börja tro att de kan svara på den här frågan? Tja, en ny studie av Loop Quantum Gravity (LQG) utmanar denna åsikt, kanske där är ett sätt att titta in i "Big Bang" -universet före Big Bang. Och slutsatsen? Big Bang var mer ett "Big Bounce", och universumet före studs hade samma fysik som vårt universum ... bara bakåt ... Förvirrad? jag är…
LQG är en tuff teori att sätta ord på, men den tar i princip upp problem som är förknippade med oförenlighet bakom kvantteori och allmän relativitet, två avgörande teorier som kännetecknar vårt universum. Om dessa två teorier inte är förenliga med varandra kommer sökandet efter "Teorin om allt" att hindras, vilket inte tillåter allvar att smälta samman med "Grand Unified Theory" (t.ex. den elektroniska kärnkraften). LQG kvantiserar tyngdkraften och ger därmed en möjlig förklaring till tyngdkraften och en möjlig nyckel för att låsa upp teorin om allt. Men från början har LQG många kritiker eftersom det inte finns några direkta eller indirekta bevis som stödjer teorin.
Se föregående artikel i Space Magazine om Loop Quantum Gravity »
Hur som helst, mycket arbete görs på detta forskningsområde. Den primära konsekvensen från LQG är att den förutsäger att Big Bang som inträffade för 13,7 miljarder år sedan faktiskt var ett "Big Bounce"; vårt universum är därför produkten från ett kontraherande universum innan Big Bang. Det föregående universum (eller vårt universum "tvilling") kontraherade till en enda punkt (som kan tolkas som en "Big Crunch") och sedan återhämtade sig i ett Big Bounce för att producera Big Bang som vi har lärt oss acceptera som födelsen av universum som vi känner det. Men fram till nu, även om universumet före studs har förutsagits, kunde dess egenskaper inte kännas. Ingen information om universumet före studs kunde observeras i dagens universum, Big Bounce orsakar en "kosmisk amnesi", vilket förstör all information från det tidigare universum.
Nu arbetar fysikerna Alejandro Corichi från Universidad Nacional Autónoma de México och Parampreet Singh från Perimeter Institute for Theoretical Physics i Ontario med en förenklad Loop Quantum Gravity (sLQG) teori där de uppskattar värdet av ”kvantbegränsningen”, en nyckelekvation i LQG-teorin. Vad som händer därefter är lite förvånande. Av deras beräkningar verkar det som om ett universum, identiskt med vårt eget, med identisk mekanik, fanns före Big Bounce.
“... tvillinguniverset kommer att ha samma fysiklagar och i synnerhet samma begrepp tid som i våra. Fysikens lagar kommer inte att förändras eftersom utvecklingen alltid är enhetlig, vilket är det trevligaste sättet ett kvantsystem kan utveckla. I vår analogi kommer den att se identisk ut med dess tvilling när den ses på avstånd; man kunde inte skilja dem”. - Parampreet Singh
Vi talar inte om en alternativ dimension; vi pratar om ett identiskt universum med samma rymdtid och kvantegenskaper som vårt eget. Om vi tittar på vårt universum nu (13,7 miljarder år efter avvisning), skulle det vara identiskt med universum 13,7 miljarder år innan Big Bounce. Den enda skillnaden är tidsriktningen skulle vara motsatt. universumet före studs skulle vändas.
“I universum före studsningen kommer alla allmänna funktioner att vara desamma. Den kommer att följa samma dynamiska ekvationer, Einsteins ekvationer när universum är stort. Vår modell förutspår att detta händer när universum blir i ordning som är 100 gånger större än Planck-storleken. Vidare kommer innehållet att vara detsamma och det kommer att ha samma utveckling. Eftersom universumet före studs sammandras kommer det att se ut som om vi tittade på vårt bakåt i tiden”. - Parampreet Singh
Att analysera vad som hände innan Big Bang är bara en del av berättelsen. Genom att göra denna tillnärmning av en nyckel LQG-ekvation arbetar Singh och Corichi med modeller där galaxer och andra fysiska strukturer lämnar ett avtryck i universumet före studs för att påverka universumet efter studs. Skulle dessa strukturer fördelas på liknande sätt? Kommer strukturerna i ett universum att vara lika eller identiska med strukturer i det andra universum? Det kan också finnas en möjlighet att undersöka framtiden för detta universum och förutsäga om förhållandena är rätt för ett annat stort studs (en gång kan föreställa sig upprepade studsar, vilket ger en cykel av universum).
För tillfället är denna forskning mycket teoretisk och alla observativa bevis kommer att förbli glesa för närvarande. Även om detta är fallet, börjar det undersöka den stora frågan och kan driva fysiken lite närmare mot att beskriva vad som fanns innan Big Bang…
Källa: Physorg.com
