Что существовало до Большого взрыва?

[Carder]

Достаточно сложно представить время, примерно 13,7 миллиарда лет назад, когда вся Вселенная существовала как сингулярность. Согласно теории Большого взрыва, одному из главных претендентов, пытающихся объяснить, как возникла Вселенная, вся материя в космосе - все само пространство - существовала в форме, меньшей, чем субатомная частица.

Если задуматься над этим, возникает еще более сложный вопрос: что существовало непосредственно перед тем, как произошел Большой взрыв?
Сам вопрос возник раньше современной космологии как минимум на 1600 лет. Богослов IV века святой Августин ломал голову над вопросом, что существовало до того, как Бог создал вселенную. Он пришел к выводу, что библейская фраза «В начале» подразумевает, что Бог ничего не делал ранее. Более того, Августин утверждал, что мир не был создан Богом в определенное время, но это время и вселенная были созданы одновременно.

В начале 20 века Альберт Эйнштейн пришел к очень похожим выводам со своей общей теорией относительности. Просто учтите влияние массы на время. Огромная масса планеты искажает время, заставляя человека на поверхности Земли идти немного медленнее, чем спутник на орбите. Разница слишком мала, чтобы ее заметить, но для человека, стоящего рядом с большим валуном, время идет даже медленнее, чем для человека, стоящего в одиночестве в поле.

Основываясь на работе Эйнштейна, бельгийский космолог преподобный Жорж Лемэтр опубликовал в 1927 году статью, в которой предполагалось, что Вселенная возникла как сингулярность и что Большой взрыв привел к ее расширению.

Следуя этой логике, название этой статьи в корне ошибочно, время возникло только тогда, когда эта изначальная сингулярность расширилась до своего нынешнего размера и формы.
Дело закрыто? Отнюдь не. Это одно из космологических затруднений, которое не останется мертвым. Спустя десятилетия после смерти Эйнштейна с появлением квантовой физики и множества новых теорий возникли вопросы о Вселенной, существовавшей до Большого взрыва. Продолжайте читать, чтобы узнать о некоторых из них.

Наша Вселенная пузырилась из предыдущего?​

На этой иллюстрации показан космический микроволновый фон - излучение, оставшееся после Большого взрыва - полученное орбитальной обсерваторией Planck.

Вот мысль: что, если наша Вселенная - всего лишь порождение другой, более старой вселенной? Некоторые астрофизики предполагают, что эта история написана на реликтовом излучении, оставшемся после Большого взрыва: космическом микроволновом фоне (CMB).

Астрономы впервые наблюдали реликтовое излучение в 1965 году, и это быстро создало проблемы для теории Большого взрыва - проблемы, которые впоследствии были решены (на время) в 1981 году с помощью теории инфляции . Эта теория предполагает чрезвычайно быстрое расширение Вселенной в первые несколько мгновений ее существования. Он также учитывает флуктуации температуры и плотности реликтового излучения, но требует, чтобы эти колебания были однородными.

Это не так. Недавние попытки составить карту фактически предполагают, что Вселенная однобока, с большим количеством колебаний в одних областях, чем в других. По словам исследователя Калифорнийского технологического института Адриенн Эрикчек, некоторые космологи рассматривают это наблюдение как подтверждающее доказательство того, что наша Вселенная «вырвалась» из родительской вселенной.

В теории хаотической инфляции эта концепция идет еще глубже: бесконечное развитие инфляционных пузырей, каждый из которых становится вселенной, и каждый из них порождает еще больше инфляционных пузырей в неизмеримой мультивселенной.

Третьи модели вращаются вокруг формирования самой сингулярности, существовавшей до Большого взрыва. Если вы думаете о черных дырах как о компакторах космического мусора, они выступают в качестве главных кандидатов на все это изначальное сжатие, поэтому наша расширяющаяся Вселенная теоретически может быть белой дырой, выходящей из черной дыры в другой вселенной. Белая дыра является гипотетическим органом, который действует противоположным образом черной дыры, испуская серьезную энергию и материи , а не сосать его. Думайте об этом как космическом выпускном клапане. Некоторые ученые предполагают, что наша Вселенная могла родиться внутри черной дыры, и каждая черная дыра в нашей собственной вселенной могла также содержать отдельные вселенные.
Но некоторые ученые считают, что Вселенная началась не с Большого взрыва, а с Большого отскока.

Большой скачок​

Давным-давно средневековые религиозные философы в Индии учили, что вселенная проходит через бесконечный цикл творения и разрушения, в котором она эволюционирует от недифференцированной массы к сложной реальности, которую мы видим вокруг себя, прежде чем разрушить себя и начать все заново.

Некоторые современные ученые пришли к идее с поразительными параллелями. Они считают, что вместо Большого взрыва Вселенная расширяется и сжимается по циклу, возвращаясь назад каждый раз, когда она сжимается до определенного размера. В теории большого отскока каждый цикл должен начинаться с маленькой гладкой Вселенной, которая не была бы такой крошечной, как сингулярность. Он будет постепенно расширяться и со временем становиться все более комковатым и деформированным. В конце концов, он достигнет точки, где он начнет разрушаться и постепенно сглаживаться, уменьшаясь до размера начальной точки. Затем цикл начнется заново.

Чтобы идея большого отскока работала, она должна найти способ обойти теоремы сингулярности, разработанные британскими физиками Роджером Пенроузом и Стивеном Хокингом, которые предполагают, что сжимающаяся Вселенная полностью сузится до сингулярности таким образом, как массивная умирающая звезда со временем конденсируется, образуя черную дыру. Для этого модели Big Bounce основаны на идее отрицательной энергии, противодействующей гравитации и обращающей вспять коллапс, так что Вселенная и время-пространство будут разъединяться снова и снова.

Эти циклы сжатия и расширения будут повторяться примерно раз в триллион лет.
Большой отскок отошел от представлений западной цивилизации о реальности со времен Святого Августина, потому что он признал бы, что время действительно существовало до Вселенной, какой мы ее знаем.

Но будь то Большой взрыв или Большой отскок, вопрос о том, что существовало до нашей нынешней Вселенной, остается открытым. Возможно, ничего. Возможно, другая вселенная или другая версия нашей собственной. Возможно, это море вселенных, каждая со своим набором законов, определяющих ее физическую реальность.