Kunne den berømte ”Big Bang” -teori have brug for en revision? En gruppe teoretiske fysikere antager, at universets fødsel kunne have fundet sted, efter at en firedimensionel stjerne kollapset i et sort hul og sprøjt bort affald.
Før vi går ind på deres fund, lad os bare forudse dette ved at sige, at ingen ved noget sikkert. Mennesker var tydeligvis ikke omkring det tidspunkt, hvor universet begyndte. Standardteorien er, at universet voksede ud fra et uendeligt tæt punkt eller singularitet, men hvem ved hvad der var der før?
”For alle fysikere ved, drager kunne have kommet flyvende ud af singulariteten,” sagde Niayesh Afshordi, en astrofysiker ved Perimeter Institute for Theoretical Physics i Canada, der var medforfatter til den nye undersøgelse.
Så hvad er begrænsningerne ved Big Bang-teorien? Singulariteten er en af dem. Det er også svært at forudsige, hvorfor det ville have produceret et univers, der har en næsten ensartet temperatur, fordi universets alder (ca. 13,8 milliarder år) ikke giver nok tid - så vidt vi kan sige - til at nå en temperaturbalance .
De fleste kosmologer siger, at universet måske har ekspanderet hurtigere end lysets hastighed for at dette kunne ske, men Ashford siger, selv om teorien har problemer: ”Big Bang var så kaotisk, det er ikke klart, der ville have været en lille homogen plaster til inflation at begynde at arbejde på. ”
Dette er, hvad fysikerne foreslår:
- Modellen, de konstruerede, har det tredimensionelle univers, der flyder som en membran (eller brane) i et "bulkunivers", der har fire dimensioner. (Ja, dette gør vores hoveder også såret, så det kan være lettere at midlertidigt tænke på kloden som todimensionel og “bulkuniverset” som tredimensionel, når man prøver at forestille sig det.) Du kan læse det mere tekniske detaljer i dette 2000-papir, som den nye teori bygger på.
- Så hvis dette "bulkunivers" har firedimensionelle stjerner, kunne disse stjerner gennemgå de samme livscyklusser som de tredimensionelle dem, vi er bekendt med. De mest massive skulle eksplodere som supernovaer, kaste deres hud og få de inderste dele til at kollapse som et sort hul.
- Det 4-D sorte hul ville have en "begivenhedshorisont" ligesom de 3-D dem, vi er bekendt med. Begivenhedshorisonten er grænsen mellem indersiden og ydersiden af et sort hul. Der er mange teorier om, hvad der foregår inde i et sort hul, selvom intet nogensinde er blevet observeret.
- I et 3D-univers vises begivenhedshorisonten som en to-dimensionel overflade. Så i et 4-D univers ville begivenhedshorisonten være et 3D-objekt kaldet en hypersphere.
- Så grundlæggende, hvad modellen siger, er, når 4-D-stjernen sprænger fra hinanden, det resterende materiale skaber en 3D-klods, der omgiver en 3D-begivenhedshorisont og derefter udvides.
Den lange og den korte af det? For at bringe dette tilbage til ting, som vi kan se, er det klart fra observationer, at universet ekspanderer (og faktisk bliver hurtigere, når det udvides, muligvis på grund af den mystiske mørke energi). Den nye teori siger, at udvidelsen kommer fra denne 3-D-branes vækst. Men der er mindst en begrænsning.
Mens modellen forklarer, hvorfor universet har næsten ensartet temperatur (4-D-universet forud for det ville have eksisteret det i meget længere tid), kortlagde et europæisk rumfarts-teleskop kaldet Planck for nylig små temperaturvariationer i den kosmiske mikrobølgebakgrund, som antages at være rester af universets begyndelse. (Læs mere om CMB her.)
Den nye model adskiller sig fra disse CMB-aflæsninger med cirka fire procent, så forskerne søger at forfine modellen. De føler dog stadig, at modellen er værd. Planck viser, at inflation sker, men viser ikkehvorforinflationen sker.
”Undersøgelsen kunne hjælpe med at vise, hvordan inflation udløses af universets bevægelse gennem en højdimensionel virkelighed,” sagde forskerne.
Du kan læse mere om deres forskning på dette forudgavede Arxiv-papir. Arxiv-posten specificerer ikke, om papiret er blevet forelagt nogen peer-reviewede videnskabelige tidsskrifter til offentliggørelse.
Kilde: Natur
