Што ако универзумот воопшто немал почеток ? Се појави една нова откачена теорија: Отсекогаш постоел?

320

„Реалноста има толку многу работи што повеќето луѓе би ги поврзале со научна фантастика или дури и со фантазија“, вели физичарот Bruno Bento.

На почетокот било … добро, можеби немало почеток. Можеби нашиот Универзум отсекогаш постоел, а новата теорија за квантната гравитација открива како може да функционира ова.

„Реалноста има толку многу работи што повеќето луѓе би ги поврзале со научна фантастика или дури и со фантазија“, вели Bruno Bento, физичар кој ја проучува природата на времето на Универзитетот во Ливерпул во Велика Британија, пишува Science Alert.

Во својата работа, тој користи нова теорија за квантната гравитација, наречена теорија на причински сетови, во која просторот и времето се расчленети на дискретни делови од просторот и времето. На одредено ниво, според оваа теорија, постои фундаментална единица простор-време.

Бенто и неговите соработници го искористиле овој причинско-последичен пристап за да го истражат почетокот на универзумот. Откриле дека е можно универзумот да нема почеток и отсекогаш постоел во бесконечното минато, а неодамна еволуирал во она што ние го нарекуваме Големиот блесок.

Квантна гравитација

Квантната гравитација е можеби најфрустрирачкиот проблем со кој се соочува модерната физика. Имаме две неверојатно ефективни теории за универзумот: квантната физика и општата релативност.

Квантната физика успешно опиша три од четирите основни сили на природата (електромагнетизам, слаба сила и јака сила) до микроскопски размери. Општата релативност, од друга страна, е најмоќниот и најкомплетниот опис на гравитацијата што некогаш бил измислен.

Но, и покрај сите негови предности, општата релативност е нецелосна. На најмалку две специфични места во универзумот, математиката на општа релативност едноставно се распаѓа и не дава сигурни резултати: во центрите на црните дупки и на почетокот на универзумот.

Овие области се нарекуваат „сингуларитети“, тоа се места во просторот-време каде се кршат нашите сегашни закони за физика и тоа се математички предупредувачки знаци дека теоријата за општа релативност се сопнува сама по себе. Во рамките на двете сингуларитети, гравитацијата станува неверојатно силна во многу мали должини.

За да ги решат тајните на сингуларноста, на физичарите им е потребен микроскопски опис на јаката гравитација, наречена и квантна теорија за гравитација. Има многу кандидати, вклучувајќи ја и теоријата на жици и квантната гравитација на јамка.

Постои уште еден пристап што целосно го менува нашето разбирање за просторот и времето.

Каузална теорија на множества

Во сите тековни теории за физика, просторот и времето се континуирани. Тие формираат мазна ткаенина која е во сржта на целата реалност. Во таков континуиран простор-време, две точки можат да бидат што е можно поблиску една до друга во просторот, а два настани можат да се појават што е можно поблиску во времето.

Но, друг пристап, наречен теорија на причински сетови, го замислува просторот-време како серија дискретни делови или „атоми“ на просторот-време. Оваа теорија поставува строги ограничувања за тоа колку блиски можат да бидат настаните во просторот и времето, бидејќи тие не можат да бидат поблиску од големината на „атомот“.

На пример, ако го погледнете екранот додека го читате овој текст, сѐ изгледа мазно и континуирано. Но, ако гледате на истиот екран преку лупа, можете да ги видите пикселите што го делат просторот и ќе откриете дека е невозможно да се доближат две слики на екранот до растојание помало од еден пиксел.

Оваа теорија на физиката го возбуди Bento.

„Бев воодушевен кога ја најдов оваа теорија, која не само што се обидува да оди што е можно потемелно – имајќи предвид дека пристапот е на квантната гравитација и всушност го преиспитува поимот за самиот простор-време – туку и дава централна улога на времето и на она што физички значи дека времето минува, колку навистина вашето минато е физички и постои ли веќе иднина или не“, рече Bento за Live Science.

Почетокот на времето

Теоријата за причински сетови има важни импликации за природата на времето.

„Голем дел од каузалната филозофија на каузалните групи е дека протокот на времето е нешто физичко, дека не треба да се припишува на некаква илузија или нешто што се случува во нашиот мозок што нѐ тера да мислиме дека времето минува; само по себе, тоа преминување е манифестација на физичката теорија“, рече Bento.

„Значи, во причинската теорија на сетови, причинските сетови ќе растат еден по еден „атом“ и ќе станат сѐ поголеми и поголеми“, додаде тој.

Причинскиот пристап на сетовите уредно го отстранува проблемот со сингуларноста на Големиот блесок бидејќи, во теорија, не може да постојат сингуларитети. Невозможно е материјата да се собере до бесконечно мали точки, тие не можат да бидат помали од големината на атомот просторно-временски.

Значи, без единственоста на Големиот блесок, како изгледа почетокот на нашиот универзум? Тука Bento и неговиот соработник, Stav Zalel, дипломиран студент на Imperial College во Лондон, започнале да истражуваат што може да каже теоријата за причинско-последователни сетови за првите моменти на универзумот.

Големиот блесок не е вистинскиот почеток?

Нивниот научен труд е објавен на 24 септември во базата на податоци за печатење arXiv. (Трудот допрва треба да се објави во научно списание со рецензија.) Трудот испитува „дали мора да има почеток во пристапот на причинско-последователни сетови“, рече Bento.

„Во првобитната формулација и динамика на причинските сетови, класично кажано, причинските сетови од ништо преминува во Универзумот што го гледаме денес. Наместо тоа, во нашиот труд не постои Големиот блесок ниту почеток, бидејќи причинските сетови би биле бесконечна во минатото, така што секогаш има нешто порано“.

Така, нивната работа подразбира дека Универзумот можеби немал почеток и дека тој едноставно секогаш постоел. Она што го доживуваме како Големиот блесок можеби бил само посебен момент во еволуцијата на овој секогаш постоечки причинско-последователен сет, а не вистински почеток.

Сепак, има уште многу работа да се заврши. Сѐ уште не е јасно дали овој пристап без почеток може да дозволи на физичките теории со кои можеме да работиме за да ја опишеме сложената еволуција на универзумот за време на Големиот блесок, пишува Science Alert.