Kas nutiko prieš Didįjį sprogimą? Įprastas atsakymas į šį klausimą paprastai yra: „Nėra tokio dalyko, kaip„ prieš Didįjį sprogimą “.“ Tai yra įvykis, nuo kurio viskas prasidėjo. Tačiau teisingas atsakymas, pasak fiziko Seano Carrollo, yra toks: „Mes tiesiog nežinome“. Carrollas, kaip ir daugelis kitų fizikų bei kosmologų, pradėjo svarstyti laiko galimybę prieš Didįjį sprogimą ir alternatyvias teorijas, kaip susiklostė mūsų visata. Carrollas aptarė šio tipo „spekuliacinius tyrimus“ per pokalbį Amerikos astronomijos draugijos susirinkime praėjusią savaitę Sent Luise, Misūrio valstijoje.
„Šiuo metu įdomus laikas būti kosmologu“, - sakė Carroll. „Mes esame palaiminti ir prakeikti. Tai yra aukso amžius, bet problema yra ta, kad mūsų turimas visatos modelis neturi prasmės. “
Pirma, yra inventorizacijos problema, kai 95% visatos neatsiranda. Atrodo, kad kosmologai išsprendė šią problemą susiedami tamsiąją medžiagą ir tamsiąją energiją. Bet kadangi mes sukūrėme reikalą, kad jis atitiktų duomenis, dar nereiškia, kad suprantame Visatos prigimtį.
Dar viena didžiulė staigmena apie mūsų visatą kyla iš WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe) erdvėlaivio, tyrusio kosminio mikrobangų fono (CMB) „Didžiojo sprogimo“ aidą, faktinių duomenų.
„WMAP momentinis vaizdas, kaip atrodė ankstyvoji visata, rodo, kad jis yra karštas, tankus ir lygus [maža entropija] plačiame kosmoso regione“, - sakė Carroll. „Mes nesuprantame, kodėl taip yra. Tai dar didesnis siurprizas nei atsargų problema. Mūsų visata tiesiog neatrodo natūrali “. Carrollas teigė, kad žemos entropijos būsenos yra retos, be visų galimų pradinių sąlygų, kurios galėjo išsivystyti į tokią visatą kaip mūsų, didžioji dauguma turi daug aukštesnę, o ne žemesnę, entropiją.
Tačiau, pasak Carrollo, labiausiai stebinantis visatos reiškinys yra tas, kad viskas keičiasi. Ir visa tai vyksta nuoseklia kryptimi iš praeities į ateitį, visoje visatoje.
„Tai vadinama laiko strėle“, - sakė Carroll. Ši laiko rodyklė kyla iš antrojo termodinamikos dėsnio, sukeliančio entropiją. Įstatymas teigia, kad laikui bėgant, uždaros sistemos visada keičiasi nuo tvarkos prie sutrikimo. Šis įstatymas yra labai svarbus fizikai ir astronomijai.
Vienas iš didelių klausimų apie pradines visatos sąlygas yra, kodėl entropija prasidėjo taip žemai? „O maža entropija šalia Didžiojo sprogimo lemia viską, kas yra laiko rodyklė“, - sakė Carroll. „Gyvenimas ir mirtis, atmintis, laiko tėkmė“. Įvykiai vyksta tvarka ir jų negalima atšaukti.
„Kiekvieną kartą, kai sulaužote kiaušinį ar išpilate stiklinę vandens, darote stebėjimo kosmologiją“, - sakė Carroll.
Todėl, norėdami atsakyti į mūsų klausimus apie visatą ir laiko strėlę, mums gali tekti pagalvoti apie tai, kas nutiko prieš Didįjį sprogimą.
Carroll tvirtino, kad tai yra svarbūs klausimai, apie kuriuos reikia pagalvoti. „Tai nėra tik rekreacijos teologija“, - sakė jis. „Mes norime, kad visatos istorija būtų prasminga. Kai turime dalykų, kurie atrodo nustebinantys, ieškome pagrindinio mechanizmo, kuris supranta, kas buvo dėlionė. Žemos entropijos visata yra kažko užuomina ir mes turėtume stengtis ją surasti. “
Šiuo metu mes neturime gero visatos modelio, o dabartinės teorijos neatsako į klausimus. Klasikinis bendras reliatyvumas numato, kad Visata prasidėjo išskirtinumu, tačiau ji nieko negali įrodyti iki pat didžiojo sprogimo.
Infliacijos teorija, siūlanti ypač spartų (eksponentinį) Visatos plėtimosi periodą per pirmuosius keletą akimirkų, nėra pagalba, sakė Carroll. „Tai tik dar labiau pablogina entropijos problemą. Infliacijai reikia pradinių sąlygų teorijos. “
Taip pat yra ir kitų modelių, tačiau Carroll pasiūlė ir atrodė palaikantis kelių visatų, kurios nuolat kuria „kūdikiškas“ visatas, idėją. „Mūsų stebima visata gali būti ne visa istorija“, - sakė jis. „Jei mes esame didesnės daugialypės sistemos dalis, nėra maksimalios entropijos pusiausvyros būsenos ir entropija sukuriama sukuriant tokias visatas, kaip mūsų pačių“.
Carrollas taip pat aptarė naujus jo ir fizikų komandos atliktus tyrimus, dar kartą apžvelgdamas WMAP rezultatus. Carrollas ir jo komanda sako, kad duomenys rodo, kad Visata yra „pakrypusi“.
Iš WMAP atlikti matavimai rodo, kad mikrobangų fono svyravimai yra maždaug 10% stipresni dangaus pusėje nei kitoje.
Šios „sunkiosios pusės visatos“ paaiškinimas būtų, jei šie svyravimai atspindėtų struktūrą, likusią iš visatos, kuri sukūrė mūsų visatą.
Carrollas teigė, kad visa tai padės geriau suprasti kvantinė gravitacija. „Kvantiniai svyravimai gali sukurti naujas visatas. Jei šiluminiai svyravimai ramioje erdvėje gali sukelti kūdikių visatas, jie turėtų savo entropiją ir galėtų kurti visatas. “
Pripažinta, - ir Carroll pabrėžė šį momentą - bet koks tyrimas šiomis temomis šiuo metu paprastai laikomas spekuliacija. „Nei vienas iš šių dalykų nėra tvirtai įsitvirtinęs dalykas“, - sakė jis. Aš netgi lažybų lažybų atveju galėčiau pasakyti, kad tai neteisinga. Bet tikiuosi, kad galėsiu sugrįžti po 10 metų ir pasakyti, kad mes viską supratome “.
Tiesa, kad rašytojas, bandydamas sujungti Carrollo pokalbius ir idėjas į trumpą straipsnį, tikrai jiems nepadeda. Patikrinkite, ar Carroll atsižvelgia į šias mintis ir dar daugiau, jo tinklaraštyje „Kosminė variacija“. Taip pat perskaitykite puikią Carroll pokalbio santrauką, kurią BBC parašė Chrisas Lintottas. Aš daugiau nei savaitę mąsčiau apie Carroll pokalbius ir mąstau apie laiko pradžią - ir net tada, kai gali būti laiko anksčiau - atsirado įdomi ir žavi savaitė. Ar, mano supratimu, tas laikas mane pažengė į priekį ar atgal, dar reikia pamatyti!
