Wszechświat mógł narodzić się tylko w wyniku Wielkiego Wybuchu, ponieważ wszystkie alternatywne scenariusze jego powstania prowadzą do natychmiastowego upadku nowonarodzonego wszechświata i jego zniszczenia, zgodnie z artykułem opublikowanym w czasopiśmie Physical Review D.
„Wszystkie te teorie powstały w celu wyjaśnienia pierwotnej„ gładkiej”struktury Wszechświata w momencie jego narodzin i„ obmacywania”pierwotnych warunków jego powstania. Pokazaliśmy, że w rzeczywistości generują one odwrotny obraz - powstają w nich potężne zakłócenia, które ostatecznie prowadzą do upadku całego układu”- pisze Jean-Luc Lehners z Instytutu Fizyki Grawitacyjnej w Poczdamie (Niemcy). i jego współpracownicy.
Większość kosmologów uważa, że Wszechświat narodził się z osobliwości, która zaczęła się szybko rozszerzać w pierwszych chwilach po Wielkim Wybuchu. Inna grupa astrofizyków uważa, że narodziny naszego Wszechświata poprzedziła śmierć jego „przodka”, co prawdopodobnie nastąpiło podczas tzw. „Wielkiego Rozerwania”.
Głównym problemem tych teorii jest to, że są one nie do pogodzenia z teorią względności - w chwili, gdy Wszechświat był punktem bezwymiarowym, powinien mieć nieskończoną gęstość energii i krzywiznę przestrzeni, aw jej wnętrzu powinny pojawić się potężne fluktuacje kwantowe, co jest z punktu widzenia niemożliwe. wizja pomysłu Einsteina.
Aby rozwiązać ten problem, naukowcy opracowali w ciągu ostatnich 30 lat kilka alternatywnych teorii, w których wszechświat rodzi się w różnych, mniej ekstremalnych warunkach. Na przykład Stephen Hawking i James Hartle 30 lat temu sugerowali, że Wszechświat był punktem nie tylko w przestrzeni, ale także w czasie, a przed jego narodzinami czas, w naszym rozumieniu tego słowa, po prostu nie istniał. Kiedy pojawił się czas, przestrzeń była już stosunkowo „płaska” i jednorodna, tak że mógł powstać „normalny” Wszechświat z „klasycznymi” prawami fizyki.
Z kolei radziecko-amerykański fizyk Aleksander Vilenkin uważa, że nasz Wszechświat jest rodzajem „bąbla” fałszywej próżni wewnątrz wiecznego i stale rozszerzającego się gigantycznego multiwszechświata, w którym takie bąble nieustannie powstają w wyniku kwantowych fluktuacji próżni, dosłownie zrodzonych z niczego.
Obie te teorie pozwalają ominąć kwestię „początku czasu” i niekompatybilności warunków Wielkiego Wybuchu z fizyką Einsteina, ale jednocześnie rodzą nowe pytanie - czy te opcje ekspansji Wszechświata są w stanie wygenerować go w takiej postaci, w jakiej obecnie istnieje?
Jak pokazują obliczenia Lenersa i jego współpracowników, w rzeczywistości takie scenariusze narodzin Wszechświata w zasadzie nie mogą działać. W większości przypadków nie prowadzą one do narodzin „płaskiego” i spokojnego Wszechświata, takiego jak nasz, ale do pojawienia się potężnych zakłóceń w jego strukturze, co spowoduje niestabilność takich „alternatywnych” Wszechświatów. Co więcej, prawdopodobieństwo narodzin tak niestabilnego wszechświata jest znacznie wyższe niż jego stabilnych odpowiedników, co podważa idee Hawkinga i Vilenkina.
Film promocyjny:
W związku z tym nie da się uniknąć Wielkiego Wybuchu - naukowcy, jak podsumowują Lehners i jego koledzy, będą musieli znaleźć sposób na pogodzenie mechaniki kwantowej z teorią względności, a także zrozumieć, w jaki sposób fluktuacje kwantowe zostały stłumione przy niezwykle dużej gęstości materii i zakrzywieniu czasoprzestrzeni.
