Bandydami suprasti, kokia yra visatos prigimtis, kaip ji atsirado ir kas jos laukia ateityje, mokslininkai kartais kuria neįprastas hipotezes ir modelius, tokius kaip, pavyzdžiui, „Big Bounce“teorija.
Ar Visata prasidėjo nuo sprogimo, ar su atšokimu, ar su kuo kitu? Mūsų kilmės klausimas yra viena opiausių fizikos problemų, turinti tik keletą atsakymų ir daugybę spekuliacijų. Populiariausia ir šiandien visuotinai pripažinta teorija yra kosminė infliacija, pagal kurią per kelias pirmąsias sekundės dalis po Didžiojo sprogimo visas erdvės laikas išgyveno neįtikėtinai greito išsiplėtimo laikotarpį. Tačiau yra ir kitų konkuruojančių idėjų. Pavyzdžiui, pagal ciklinį Visatos modelį, prieš mūsų erdvėlaikį buvo kitas, kuris išgyveno Didžiojo suspaudimo laikotarpį ir tada vėl sprogo - galime tai stebėti šiandien. Be to, yra „Big Bounce“teorija, kuri išplaukia iš ciklinio modelio.
Infliacinis modelis turi daug gerbėjų, nes jo postuluojamas greitas išsiplėtimas paaiškina daugelį visatos savybių, pavyzdžiui, kodėl jis atrodo gana plokščias (o ne kreivas, kai kalbama apie dideles skales) ir vienodas visomis kryptimis (visur erdvėje, visoje erdvėje materijos kryptys yra maždaug vienodos). Abi sąlygos vystosi tada, kai kosmoso zonos, kurios yra toli viena nuo kitos, iš pradžių buvo labai arti. Tačiau atrodo, kad naujausios teorijos versijos rodo ar netgi reikalauja, kad infliacija sukūrė ne tik mūsų visatą, bet ir begalinį visatų peizažą, kuriame susiformavo visi įmanomi visatų tipai su visais fizinių dėsnių ir savybių rinkiniais. Kai kuriems mokslininkams ši prielaida patinka,nes tai gali paaiškinti mūsų Visatos egzistavimą iš pažiūros atsitiktinėmis, tačiau idealiai sureguliuotomis gyvenimo egzistavimo sąlygomis. Jei tokiame peizaže yra visų įsivaizduojamų ir neįsivaizduojamų erdvės tipų, tai nenuostabu, kad mūsų yra tarp jų. Tuo pačiu metu kiti fizikai laiko įvairovės visatos atgrasumą iš dalies todėl, kad jei teorija numato visų galimų įvykių įvykį, tai nepakartojamai numatys mūsų visatą.jei teorija numato visų įmanomų įvykių atsiradimą, tai nepakartojamai numatys mūsų visatą.jei teorija numato visų įmanomų įvykių atsiradimą, tai nepakartojamai numatys mūsų visatą.
„The Big Rebound“teorijos taip pat numato plokščią ir tolygiai užpildytą erdvę dėl išlyginamųjų efektų, kurie gali atsirasti susitraukus. Vis dėlto atšokusios idėjos kliūtis ilgą laiką buvo laikoma perėjimu nuo susitraukimo prie plėtimosi, kuriam reikalinga nekenčiama „singuliarumo“idėja - laikas, kai visata buvo begalinio tankio taškas - kurią daugelis laiko matematiškai nereikšminga prielaida, rodančia, kad teorijos traukinys išlipo. bėgiai. Visai neseniai fizikai pradėjo tvirtinti, kad rado atmetimo lygtis, kuriose nėra singuliarumų. 2016 m. Neilas Turokas ir Steffenas Giehlenas paskelbė savo skaičiavimus „Physical Review Letters“. Tada Turokas pakomentavo šį darbą taip:
„Mes nustatėme, kad galime tiksliai apibūdinti kvantinę visatos evoliuciją, ir nustatėme, kad visata sklandžiai pereina per singuliarumą į kitą pusę. Mes to tikėjomės, bet anksčiau tokių rezultatų negavome “.
Didžioji atšokusi animacija / „Quanta“žurnalas.
Taigi daugelis mano, kad 2016 m. Yra Didžiojo atgimimo gimimas, nors pati koncepcija buvo sukurta tokių mokslininkų kaip Willem de Sitter ir Georgy Gamow darbais. Teorijos raidos lūžis įvyko dviem metodais, kuriuos naudojo Turokas ir Ghilenas. Pirmasis buvo naudoti vis dar neišsamią kvantinės kosmologijos teoriją - kvantinės mechanikos ir bendrojo reliatyvumo mišinį - užuot aprašius visatą klasikine bendrąja teorija. Antroji technika parodė, kad kai kosmosas buvo labai jaunas, materija elgėsi kaip šviesa - ta prasme, kad ją apibūdinantys fizikos dėsniai nepriklausė nuo masto. Pavyzdžiui, šviesa veikia vienodai, nepriklausomai nuo jos bangos ilgio. Tačiau materijos fizika paprastai skiriasi priklausomai nuo svarstomos skalės. Pagal šiuolaikinius modelius,Maždaug pirmuosius 50 tūkstančių metų Visata buvo užpildyta spinduliuote, ir šiandien nebuvo daug įprastos materijos, kuri būtų stebima visur kosmose. Naujausi „Big Rebound Visatos“modeliai rodo, kad ankstyvoje stadijoje ji buvo be apimties.
Turokas ir Ghilenas nustatė, kad tokiomis sąlygomis susitraukianti visata niekada nepateks į tikrojo singuliarumo būseną. Tiesą sakant, jis „tuneliuoja“per šį tašką ir „šokinėja“iš valstybės prieš ją į valstybę po jos. Iš pradžių tai gali atrodyti kaip gudrybė, tačiau tai yra įrodytas kvantinės mechanikos (kvantinio tunelio) reiškinys. Kadangi dalelės neegzistuoja absoliučiose būsenose, jos greičiau yra tikimybės debesys, yra nedidelė, bet reali galimybė, kad jos „tuneliuoja“per fizines kliūtis, kad pasiektų nepasiekiamą. Tai tarsi vaikščiojimas per sienas, tik mikroskopiniu lygiu. Turkas pažymi, kad netikslumai erdvėje, laike ir materijoje rodo, kad neįmanoma tiksliai pasakyti, kur visata yra tam tikru momentu,kuris leidžia jai praeiti per singuliarumą.
Reklaminis vaizdo įrašas:
Tačiau 2016 m. Paulas Steinhardtas ir Anna Ijas dirbo kitu būdu, matematiškai parodydami atšokimo galimybę. Jie į visatos modelį įvedė specialų lauko tipą, kuriame suspaudimas gali išsiplėsti, kol erdvė dar nėra pakankamai maža, kad pereitų į singuliarumo būseną. Tyrime jie naudojo klasikinę bendrojo reliatyvumo teoriją. Kitaip tariant, šiuo darbu jie parodė, kad atšokimas yra įmanomas ne tik kvantinės mechanikos, bet ir reliatyvumo teorijos požiūriu.
Kaip ir kitos hipotezės apie visatos kilmę ir evoliuciją, Big Bounce teorija bando atskleisti, kodėl visata yra tokia, kokia ją stebime. Fizikų sukurti modeliai atspindi tik idealizuotas, absoliučiai lygias visatas, kuriose nėra mažų tankio svyravimų, lemiančių žvaigždžių, galaktikų ir tikrosios erdvės susidarymą. Taigi mokslininkai dar turi sukurti „Big Bounce“modelius į sudėtingesnes sistemas.
Jei Visata jau kartą „atšoko“, kyla logiškas klausimas: ar tai pasikartos? Kaip ten bebūtų, ne visos atšokusios teorijos daro prielaidą, kad susitraukimų ir išsiplėtimų ciklas bus begalinis, kaip teigia ciklinis visatos modelis. Pavyzdžiui, net jei mūsų Visata išgyveno tokį atšokimą, dar nėra užuominos, kad ji eis į kitą suspaudimą. Be to, stebėjimai rodo, kad tamsioji energija vis labiau ištempia kosmosą, nešdama galaktikas, kurios nėra gravitaciškai susijusios viena su kita, vis toliau ir toliau viena nuo kitos. Mokslas neturi vienareikšmio atsakymo į klausimą, kas mūsų laukia ateityje. Tačiau tai tiesiogiai susijusi su tuo, kaip viskas prasidėjo.
Vladimiras Guillenas