Noua teorie care încearcă să explice Universul: de ce n-ar avea început sau sfârșit

Noua teorie care încearcă să explice Universul: de ce n-ar avea început sau sfârșit

Povestea standard a nașterii cosmosului merge cam așa: acum aproape 14 miliarde de ani, o cantitate imensă de energie s-a materializat parcă de nicăieri. Aceasta ar fi povestea despre univers, pe scurt.

Într-un scurt moment de expansiune rapidă, acea explozie de energie a umflat cosmosul ca un balon. Extinderea a îndreptat orice curbură la scară largă, ducând la o geometrie pe care o descriem acum drept plană. De asemenea, materia este bine amestecată, astfel încât acum cosmosul apare în mare măsură (deși nu perfect) fără caracteristică. Ici și colo, aglomerări de particule au creat galaxii și stele, dar acestea sunt doar pete minuscule pe o pânză cosmică altfel nepătată.

Această teorie se potrivește cu toate observațiile până în prezent și este preferată de majoritatea cosmologilor. Dar are implicații conceptuale pe care unii le consideră deranjante. În majoritatea regiunilor spațiu-timp, expansiunea rapidă nu s-ar opri niciodată. În consecință, inflația nu poate să nu producă un multivers – o existență tehnicoloră cu o infinită varietate de universuri.

Pentru critici, această inflație prezice totul, ceea ce înseamnă că, în cele din urmă, nu prezice nimic. „Inflația nu funcționează așa cum se intenționa să funcționeze”, a spus Paul Steinhardt, un arhitect care a devenit unul dintre cei mai proeminenți critici ai săi.

În ultimii ani, Steinhardt și alții au dezvoltat o poveste diferită despre modul în care s-a creat universul nostru. Au reînviat ideea unui univers ciclic: unul care crește și se contractă periodic. Ei speră să reproducă universul pe care îl vedem – plat și neted – fără bagajul care vine cu o explozie.

Ce arată, de fapt, studiul despre univers

În acest scop, Steinhardt și colaboratorii săi au făcut recent echipă cu cercetători specializați în modele de calcul ale gravitației. Au analizat cum un univers care se prăbușește își va schimba propria structură și, în cele din urmă, au descoperit că contracția poate bate inflația în propriul său joc. Indiferent cât de bizar și răsucit arăta universul înainte de a se contracta, prăbușirea ar șterge în mod eficient o gamă largă de „riduri” primordiale.

„Este foarte important ceea ce susțin că au făcut”, a spus Leonardo Senatore, cosmolog la Universitatea Stanford, care a analizat teoria folosind o abordare similară. Există aspecte ale muncii sale pe care nu a avut încă șansa să le investigheze, a spus el, dar la prima vedere „se pare că au făcut-o”.

În ultimul an și jumătate, o nouă viziune asupra universului ciclic sau „ekpirotic” a apărut dintr-o colaborare între Steinhardt, Anna Ijjas, cosmolog la Institutul Max Planck pentru Fizică Gravitațională din Germania și alții.

Când vine vorba de vizualizarea expansiunii și contracției, oamenii se concentrează adesea pe un univers asemănător balonului a cărui schimbare de dimensiune este descrisă de un „factor de scară”. Dar o a doua măsură – raza Hubble, care este cea mai mare distanță pe care o putem vedea – devine scurtă. Ecuațiile relativității generale le permit să evolueze independent și, în mod crucial, poți aplatiza universul schimbându-l pe oricare dintre ele.

Astfel, se pune sarcina de netezire și aplatizare, în primul rând asupra cosmosului umflat. În universul ciclic, totuși, netezirea are loc în timpul unei perioade de contracție. În această epocă, balonul se dezumflă modest, dar munca reală este realizată de un orizont în scădere drastică. Distanța care se poate vedea se micșorează și astfel lumea crește din ce în ce mai mult.

Steinhardt și compania își imaginează astfel un univers care se extinde probabil pentru un trilion de ani, condus de energia unui câmp omniprezent (și ipotetic), al cărui comportament îl atribuim în prezent energiei întunecate.

Când acest câmp energetic crește în cele din urmă rar, cosmosul începe să se dezumfle ușor. De-a lungul a miliarde de ani, un factor de scară contractantă aduce totul mai aproape, dar nu până la un punct. Schimbarea dramatică provine de la raza Hubble, care devine microscopică. Contracția universului reîncarcă câmpul energetic, care încălzește cosmosul și îi vaporizează atomii. Urmează un salt și ciclul începe din nou. Astfel, ne-a rămas un cosmos care nu are început, nici sfârșit, nici singularitate la big bang și nici multivers.

DĂ PLAY ȘI FII MAI INFORMAT DECÂT PRIETENII TĂI