Истраживачи су развили модел смањивања свемира који је постојао пре Великог праска. Кликните за увећање
Велики прасак описује како је Универзум почео као јединствена тачка пре 13,7 милијарди година и проширио се од тада, али не објашњава шта се догодило пре тога. Истраживачи са Пенн Стате Университи сматрају да би у нашем садашњем свемиру требало бити трагова доказа који би могли да се осврну пре Великог праска. Према њиховом истраживању, постојао је контракциони свемир са сличном просторно-временском геометријом као и наш свемир који се шири. Универзум се урушио, а затим „одскочио“ као Велики прасак.
Према Аинстеиновој општој теорији релативности, Велики прасак представља Почетак, велики догађај на коме се није родила само материја, већ и простор-време. Док класичне теорије не нуде трагове о постојању пре тог тренутка, истраживачки тим у држави Пенн користио је квантне гравитационе прорачуне да би пронашао нити које воде у раније време. „Општа релативност може се користити за описивање свемира до тачке у којој материја постаје толико густа да њене једнаџбе не подносе“, каже Абхаи Асхтекар, носилац Катедре за физику породице Еберли и директор Института за гравитациону физику. и Геометрија у држави Пенн. "Поред те тачке, морали смо да применимо квантне алате који нису били доступни Ајнштајну." Комбинујући квантну физику са опћом релативношћу, Асхтекар и двојица његових пост-докторских истраживача, Томасз Павловски и Пармпреет Сингх, успели су да развију модел који кроз Велики прасак прати све мањи свемир који излаже физику сличну нашој.
У истраживању објављеном у актуелном броју часописа Пхисицал Ревиев Леттерс, тим показује да је пре Великог праска постојао контракциони свемир са просторно-временском геометријом која је иначе слична ономе у тренутном свемиру који се шири. Како су гравитационе силе повлачиле овај претходни универзум унутра, достигла је тачку у којој квантна својства простор-времена узрокују да гравитација постане одбојна, а не привлачна. "Користећи квантне модификације Еинстеинове космолошке једначине, показали смо да уместо класичног Великог праска у ствари постоји квантни одскок", каже Аштекар. „Били смо толико изненађени открићем да постоји још један класични универзум пре Великог праска да смо симулације понављали са различитим вредностима параметара током неколико месеци, али открили смо да је сценарио Биг Боунцеа робустан.“
Док је раније предложена општа идеја другог универзума која је постојала пре Великог праска, ово је први математички опис који систематски утврђује његово постојање и изводи својства геометрије простора-времена у том универзуму.
Истраживачки тим користио је квантну гравитацију петље, водећи приступ проблему обједињавања опште релативности са квантном физиком, који је такође уведен у Државни институт за гравитациону физику и геометрију Пенна. У овој теорији, сама геометрија простора и времена има дискретну „атомску“ структуру, а познати континуум је само апроксимација. Тканина простора је дословно исплетена једнодимензионалним квантним нитима. У близини Великог праска, ова тканина је насилно подерана и квантна природа геометрије постаје важна. Гравитацију чини снажно одбојном, што доводи до великог налета.
"Наш почетни рад претпоставља хомогени модел нашег универзума", каже Асхтекар. „Међутим, то нам је дало поверење у основне идеје о квантној гравитацији петље. Наставићемо да усавршавамо модел како бисмо боље приказали универзум какав знамо и да бисмо боље разумели карактеристике квантне гравитације. "
Истраживање су спонзорисали Национална фондација за науку, Фондација Александра фон Хумболдта и Пенн Стате Еберли Цоллеге оф Сциенце.
Изворни извор: ПСУ Невс Релеасе
