Og hvad så gjorde findes før Big Bang? Dette spørgsmål hører normalt til i dyb filosofisk tankegang; fysikens love har ingen ret til at undersøge ud over Big Bang-barrieren. Vi har ingen erfaring, ingen observationsevne og ingen måde at rejse tilbage gennem det (vi kan ikke engang beregne det), så hvordan kan fysikere endda begynde at tro, at de kan besvare dette spørgsmål? Nå, en ny undersøgelse af Loop Quantum Gravity (LQG) udfordrer denne opfattelse, måske der er en måde at undersøge ”universet” fra før Big Bang. Og konklusionen? Big Bang var mere et "Big Bounce", og universet, der før sprang, havde den samme fysik som vores univers ... bare baglæns ... Forvirret? Jeg er…
LQG er en hård teori at sætte ord på, men den tager udgangspunkt i de problemer, der er forbundet med uforeneligheden bag kvanteteori og generel relativitet, to vigtige teorier, der kendetegner vores univers. Hvis disse to teorier ikke er forenelige med hinanden, vil søgningen efter "Teorien om alting" blive hindret, hvilket ikke tillader tyngdekraften at smelte sammen med "Grand Unified Theory" (bl.a. den elektroniske kernekraft). LQG kvantificerer tyngdekraften og giver derved en mulig forklaring på tyngdekraften og en mulig nøgle til at låse op teorien om alt. Fra starten har LQG imidlertid mange kritikere, da der kun er ringe direkte eller indirekte dokumentation, der bakker op om teorien.
Se den tidligere artikel i Space Magazine om Loop Quantum Gravity »
Uanset hvad der arbejdes meget på dette forskningsområde. Den primære konsekvens, der kommer fra LQG, er, at den forudsiger, at Big Bang, der fandt sted for 13,7 milliarder år siden, faktisk var et “Big Bounce”; vores univers er derfor produktet af et kontraherende univers Før det store brag. Det forrige univers (eller vores univers "tvilling") trækkede sig sammen til et enkelt punkt (som kunne tolkes som en "Big Crunch") og derefter rebounded i et Big Bounce for at producere Big Bang, som vi har lært at acceptere som fødselen af universet, som vi kender det. Men indtil nu, selvom forhåndsvisningsuniverset er blevet forudsagt, kunne dets egenskaber ikke kendes. Ingen oplysninger om pre-bounce-universet kunne observeres i dagens univers, Big Bounce forårsager en "kosmisk hukommelsestap", hvilket ødelægger al information fra det forrige univers.
Nu arbejder fysikere Alejandro Corichi fra Universidad Nacional Autónoma de México og Parampreet Singh fra Perimeter Institute for Theoretical Physics i Ontario efter en forenklet teori om Loop Quantum Gravity (sLQG), hvor de tilnærmer sig værdien af "kvantebegrænsningen", en nøgle ligning i LQG teorien. Hvad der sker næste er lidt overraskende. Ud fra deres beregninger ser det ud til, at der eksisterede et univers, identisk med vores eget, med identisk mekanik, før Big Bounce.
“... tvillinguniverset vil have de samme fysiske love og især den samme forestilling om tid som i vores. Fysikkens love vil ikke ændre sig, fordi udviklingen altid er enhed, hvilket er den bedste måde et kvantesystem kan udvikle sig på. I vores analogi vil det se identisk med dets tvilling, når det ses langtfra; man kunne ikke skelne dem.” - Parampreet Singh
Vi taler ikke om en alternativ dimension; vi taler om et identisk univers med de samme rum-tid og kvanteegenskaber som vores eget. Hvis vi ser på vores univers nu (13,7 milliarder år efter afvisning), ville det være identisk med universet 13,7 milliarder år Før det store hopp. Den eneste forskel, der er tidsretningen, ville være modsat; universet før bounce ville blive vendt.
“I universet før afvisning, vil alle generelle træk være de samme. Den vil følge de samme dynamiske ligninger, Einsteins ligninger, når universet er stort. Vores model forudsiger, at dette sker, når universet bliver af størrelsesordenen 100 gange større end Planck-størrelsen. Desuden vil sagenes indhold være det samme, og det vil have den samme udvikling. Da pre-bounce-universet trækker sig sammen, ser det ud som om vi kiggede på vores bagud i tiden.” - Parampreet Singh
At analysere, hvad der skete før Big Bang, er kun en del af historien. Ved at foretage denne tilnærmelse af en nøgle LQG-ligning, arbejder Singh og Corichi på modeller, hvor galakser og andre fysiske strukturer efterlader et aftryk i pre-bounce-universet for at påvirke post-bounce-universet. Ville disse strukturer være fordelt på lignende måder? Vil strukturer i det ene univers være ens eller identiske med strukturer i det andet univers? Der kan også være en mulighed for at se på universets fremtid og forudsige, om betingelserne er rigtige for et andet Big Bounce (en gang kan forestille sig gentagne spræng, der producerer en cyklus af universer).
For tiden er denne forskning meget teoretisk, og ethvert observationsbevis vil for tiden være sparsomt. Selvom dette er tilfældet, begynder det at undersøge det store spørgsmål og kan skubbe fysik lidt nærmere på at beskrive, hvad der eksisterede Før det store brag…
Kilde: Physorg.com
