Велики прасак обично се мисли као почетак свега: Пре око 13,8 милијарди година, свемир који је могао да се опази отишао је бум и проширила се на постојање.
Али какве су биле ствари пре Великог праска?
Кратки одговор: Не знамо. Дуг одговор: Могло је да буде пуно ствари, свако савијање ума на свој начин.
У почетку
Прво што треба схватити је шта је заправо био Велики прасак.
"Велики прасак је тренутак у времену, а не тачка у свемиру", рекао је Сеан Царролл, теоријски физичар са Калифорнијског технолошког института и аутор књиге "Велика слика: О пореклу живота, значењу и самом Универзуму" (Дуттон, 2016).
Стога је могуће да је свемир на Великом праску био тинејџерски или бесконачно велик, рекао је Царролл, јер нема начина да се осврнемо на ствари које данас не можемо видети. Све што заиста знамо је да је био веома, веома густ и да је врло брзо постао мање густ.
Као резултат тога, заиста нема ништа изван универзума, јер свемир је, по дефиницији, све. На Великом праску, све је било гушће и врелије него сада, али више није било "ван" него данас. Колико год било примамљиво заузети божански поглед и замислити да можете стајати у празнини и гледати у испрани свемир за бебе непосредно пред Велики прасак, то би било немогуће, рекао је Царролл. Универзум се није проширио у свемир; простор се проширио.
"Без обзира где се налазите у свемиру, ако пратите себе уназад 14 милијарди година, дошли сте до ове тачке у којој је било изузетно вруће, густо и брзо се ширило", рекао је.
Нико не зна тачно шта се дешавало у свемиру само 1 секунду након Великог праска, када се универзум довољно охладио да се протони и неутрони сударају и стану заједно. Многи научници мисле да је свемир прошао кроз процес експоненцијалне експанзије зване инфлација током прве секунде. Ово би изгладило ткиво простора и времена и могло би објаснити зашто је материја данас равномерно распоређена у свемиру.
Прије праска
Могуће је да је пре Великог праска свемир био бесконачан део ултрахотног, густе грађе, која је постојала у стабилном стању све док се, из неког разлога, није догодио Велики прасак. Овим екстра густим универзумом можда је управљала квантна механика, физика изузетно малог обима, рекао је Царролл. Велики прасак би, тада, представљао тренутак који је класична физика преузела као главног покретача еволуције универзума.
За Степхена Хавкинга овај тренутак је био све важан: Прије Великог праска, рекао је, догађаји су немјерљиви, а самим тим и недефинисани. Хавкинг је то назвао предлогом без граница: време и простор, рекао је, су коначни, али немају никакве границе или почетне или завршне тачке, на исти начин као што је планета Земља коначна, али нема ивице.
"С обзиром на то да догађаји пре Великог праска немају посматрачке последице, неко их такође може избацити из теорије и рећи да је време почело на Великом праску", рекао је он у интервјуу за Натионал Геограпхиц емисију "СтарТалк" 2018. године.
Или је можда прије Великог праска било нешто друго о чему ваља размислити. Једна идеја је да Велики прасак није почетак времена, већ да је то био тренутак симетрије. У овој идеји, пре Великог праска, постојао је други универзум, идентичан овом, али с ентропијом која се повећава према прошлости, уместо према будућности.
Повећавање ентропије или повећање поремећаја у систему у основи је стрелица времена, рекао је Царролл, тако да би у овом зрцалном универзуму време текло супротно времену у модерном универзуму, а наш универзум би био у прошлости. Заговорници ове теорије такође сугеришу да би се друга својства универзума могла превртати у овом зрцалном универзуму. На пример, физичар Дејвид Слоан написао је на научном блогу Универзитета у Оксфорду да би асиметрије у молекулама и јонима (које се називају хиралности) биле у супротној оријентацији од оне у нашем универзуму.
Сродна теорија држи да Велики прасак није почетак свега, већ тренутак у времену када се универзум пребацио из периода контракције у период ширења. Ова предоџба о „великом одскоку“ сугерише да би могло постојати бесконачно Велико прасак док се свемир шири, смањује и поново шири. Проблем са тим идејама, рекао је Царролл, је тај што нема објашњења зашто или како би се свемир који се шири смањио и вратио у стање са ниском ентропијом.
Царролл и његова колега Јеннифер Цхен имају своју визију пре Великог праска. 2004. године, физичари су сугерисали да је можда свемир, као што знамо, потомство матичног универзума из кога се одвојило мало простора и времена.
То је попут распада радиоактивног језгра, рекао је Царролл: Кад се језгро распадне, испливаће алфа или бета честице. Матични свемир би могао учинити исту ствар, осим што уместо честица, испљува дечије свемире, можда бесконачно. "То је само квантна флуктуација која дозвољава да се то догоди", рекао је Царролл. Ови беби универзуми су "буквално паралелни универзуми", рекао је Царролл, и не комуницирају или утичу једни на друге.
Ако све то звучи прилично безобразно, то је зато што научници још увек немају начина да завире у тренутак Великог праска, још мање од онога што је дошло пре њега. Ипак, има места за истраживање, рекао је Царролл. Откривање гравитационих таласа од моћних галактичких судара у 2015. отвара могућност да се ти таласи могу користити за решавање основних мистерија о ширењу свемира у тој првој кључној секунди.
Теоријски физичари такође имају посла, рекао је Крол, волећи да дају прецизнија предвиђања о томе како могу радити квантне силе попут квантне гравитације.
"Ми чак и не знамо шта тражимо", рекао је Царролл, "док не будемо имали теорију."