Θα μπορούσε η διάσημη θεωρία «Big Bang» να αναθεωρηθεί; Μια ομάδα θεωρητικών φυσικών υποθέτουν ότι η γέννηση του σύμπαντος θα μπορούσε να είχε συμβεί αφού ένα τετραδιάστατο αστέρι κατέρρευσε σε μια μαύρη τρύπα και έριξε συντρίμμια.
Πριν μπείτε στα ευρήματά τους, ας το προθέσουμε λέγοντας ότι κανείς δεν γνωρίζει σίγουρα τίποτα. Οι άνθρωποι προφανώς δεν ήταν γύρω τη στιγμή που ξεκίνησε το σύμπαν. Η τυπική θεωρία είναι ότι το σύμπαν αναπτύχθηκε από ένα απέραντο πυκνό σημείο ή μοναδικότητα, αλλά ποιος ξέρει τι υπήρχε πριν;
«Όπως όλοι γνωρίζουν οι φυσικοί, οι δράκοι θα μπορούσαν να είχαν πετάξει έξω από τη μοναδικότητα», δήλωσε ο Niayesh Afshordi, αστροφυσικός με το Perimeter Institute for Theoretical Physics στον Καναδά, ο οποίος συνέγραψε τη νέα μελέτη.
Λοιπόν, ποιοι είναι οι περιορισμοί της θεωρίας του Big Bang; Η μοναδικότητα είναι μία από αυτές. Επίσης, είναι δύσκολο να προβλεφθεί γιατί θα παρήγαγε ένα σύμπαν που έχει σχεδόν ομοιόμορφη θερμοκρασία, επειδή η ηλικία του σύμπαντος μας (περίπου 13,8 δισεκατομμύρια χρόνια) δεν δίνει αρκετό χρόνο - όσο μπορούμε να πούμε - για να φτάσουμε σε μια ισορροπία θερμοκρασίας .
Οι περισσότεροι κοσμολόγοι λένε ότι το σύμπαν πρέπει να επεκτείνεται γρηγορότερα από την ταχύτητα του φωτός για να συμβεί αυτό, αλλά ο Ashford λέει ακόμη και ότι η θεωρία έχει προβλήματα: «Το Big Bang ήταν τόσο χαοτικό, δεν είναι σαφές ότι θα υπήρχε ακόμη και ένα μικρό ομοιογενές έμπλαστρο για να αρχίσει να δουλεύει ο πληθωρισμός. "
Αυτό προτείνουν οι φυσικοί:
- Το μοντέλο που δημιούργησαν έχει το τρισδιάστατο σύμπαν που επιπλέει ως μεμβράνη (ή brane) σε ένα «μαζικό σύμπαν» που έχει τέσσερις διαστάσεις. (Ναι, αυτό κάνει και το κεφάλι μας να πονάει, έτσι μπορεί να είναι ευκολότερο να σκεφτούμε προσωρινά το brane ως δισδιάστατο και το "μαζικό σύμπαν" ως τρισδιάστατο όταν προσπαθείτε να το φανταστείτε.) Μπορείτε να διαβάσετε τα πιο τεχνικά λεπτομέρειες σε αυτό το έγγραφο του 2000 στο οποίο βασίζεται η νέα θεωρία.
- Αν λοιπόν αυτό το «μαζικό σύμπαν» έχει τετραδιάστατα αστέρια, αυτά τα αστέρια θα μπορούσαν να περάσουν από τους ίδιους κύκλους ζωής με τους τρισδιάστατους με τους οποίους γνωρίζουμε. Οι πιο μαζικές θα εκραγούν ως σουπερνόβα, θα ρίξουν το δέρμα τους και τα εσωτερικά μέρη να καταρρεύσουν ως μαύρη τρύπα.
- Η τρισδιάστατη μαύρη τρύπα θα είχε έναν «ορίζοντα γεγονότων» όπως οι τρισδιάστατες με τις οποίες γνωρίζουμε. Ο ορίζοντας συμβάντος είναι το όριο μεταξύ του εσωτερικού και του εξωτερικού μιας μαύρης τρύπας. Υπάρχουν πολλές θεωρίες για το τι συμβαίνει μέσα σε μια μαύρη τρύπα, αν και τίποτα δεν έχει παρατηρηθεί ποτέ.
- Σε ένα τρισδιάστατο σύμπαν, ο ορίζοντας συμβάντος εμφανίζεται ως δισδιάστατη επιφάνεια. Έτσι, σε ένα 4-D σύμπαν, ο ορίζοντας συμβάντων θα ήταν ένα τρισδιάστατο αντικείμενο που ονομάζεται υπερφόρη
- Βασικά, λοιπόν, αυτό που λέει το μοντέλο είναι όταν το 4-D αστέρι καταρρέει, το υλικό που απομένει θα δημιουργούσε ένα 3-D brane που περιβάλλει έναν 3-D ορίζοντα γεγονότων και στη συνέχεια θα επεκταθεί.
Το μακρύ και το μικρό; Για να το επαναφέρουμε σε πράγματα που μπορούμε να δούμε, είναι σαφές από τις παρατηρήσεις ότι το σύμπαν επεκτείνεται (και μάλιστα επιταχύνεται καθώς επεκτείνεται, πιθανώς λόγω της μυστηριώδους σκοτεινής ενέργειας). Η νέα θεωρία λέει ότι η επέκταση προέρχεται από την ανάπτυξη αυτού του 3-D brane. Υπάρχει όμως τουλάχιστον ένας περιορισμός.
Ενώ το μοντέλο εξηγεί γιατί το σύμπαν έχει σχεδόν ομοιόμορφη θερμοκρασία (το 4-D σύμπαν που προηγείται θα το υπήρχε για πολύ περισσότερο χρόνο), ένα τηλεσκόπιο της Ευρωπαϊκής Υπηρεσίας Διαστήματος που ονομάζεται Planck πρόσφατα χαρτογράφησε μικρές μεταβολές θερμοκρασίας στο κοσμικό υπόβαθρο μικροκυμάτων, το οποίο πιστεύεται να είναι απομεινάρια των αρχών του σύμπαντος. (Διαβάστε περισσότερα για το CMB εδώ.)
Το νέο μοντέλο διαφέρει από αυτές τις μετρήσεις CMB κατά περίπου τέσσερα τοις εκατό, έτσι οι ερευνητές προσπαθούν να βελτιώσουν το μοντέλο. Ακόμα αισθάνονται ότι το μοντέλο αξίζει, ωστόσο. Το Planck δείχνει ότι ο πληθωρισμός συμβαίνει, αλλά δεν εμφανίζεταιΓιατίο πληθωρισμός συμβαίνει.
«Η μελέτη θα μπορούσε να βοηθήσει να δείξει πώς ο πληθωρισμός προκαλείται από την κίνηση του σύμπαντος μέσω μιας πιο διαστατικής πραγματικότητας», δήλωσαν οι ερευνητές.
Μπορείτε να διαβάσετε περισσότερα για την έρευνά τους σε αυτό το εκδομένο χαρτί Arxiv. Η καταχώρηση Arxiv δεν διευκρινίζει εάν το έγγραφο έχει υποβληθεί σε επιστημονικά περιοδικά με κριτές για δημοσίευση.
Πηγή: Φύση
