Какво е било преди Големия взрив?

Големия взрив обикновено се смята за началото на всичко: преди около 13,8 милиарда години, наблюдаваната вселена се разраства и се разширява взривообразно.

Но какво е било преди Големия взрив?

Краткият отговор е Не знаем, а по-дългият е също толкова неопределен – Може да са били много неща.

Все пак, първото нещо, което трябва да разберем е, какво всъщност е бил Големия взрив.

„Големия взрив е момент във времето, а не точка в пространството“, казва Шон Карол, физик-теоретик от Калифорнийския технологичен институт и автор на „Голямата картина: за произхода на живота, смисъла и самата Вселена“ (издателство Dutton, 2016).

Така че, изхвърлете образа на малка тънка гъста материя, която изведнъж избухва в празнотата. „Всъщност, вселената на Големия взрив може и да не е била особено малка“, казва Карол.

Разбира се, всичко в наблюдаваната вселена днес – сфера с диаметър около 93 милиарда светлинни години, съдържаща поне 2 трилиона галактики, е било натъпкано в пространство, по-малко от сантиметър.

Но може да е имало и много извън наблюдаваната вселена, което хората от Земята не могат да видят, защото е физически невъзможно за светлината да измине такова разстояние за 13,8 милиарда години.

Така че, възможно е Вселената при Големия взрив да е била малка или пък безкрайно голяма, казва Карол, защото няма начин да погледнем назад във времето към нещата, които дори не можем да видим днес.

„Всичко, което наистина знаем е, че е било много, много плътно и много бързо е станало по-малко плътно“.

Като следствие, наистина няма нищо извън вселената, защото вселената по дефиниция е всичко. Така че, при Големия взрив, всичко е било по-плътно и по-горещо, отколкото е сега, но не е имало „външна среда“ или поне не повече, отколкото има днес.

„Колкото и примамливо да е, да се възприеме богоподобен поглед и да си представим, че бихме могли да застанем в празнината и да погледнете вселената точно преди Големия взрив, това би било невъзможно“, казва Карол.

„Вселената не се е разширила в космоса; самият космос се е разширил.

„Без значение къде се намирате във Вселената, ако проследите назад 14 милиарда години, стигате до тази точка, при която е било изключително горещо, плътно и бързо разширяващо се,“ казва той.

Никой не знае точно какво се случва във Вселената до 1 секунда след Големия взрив, когато вселената се охлажда достатъчно, за да се сблъскат протоните и неутроните и да се сближат. Много учени смятат, че Вселената е преминала през процес на експоненциално разширяване, наречен инфлация, по време на първата секунда след Големия взрив. Това би изгладило тъканта на пространство-време и би могло да обясни защо материята е толкова равномерно разпределена във Вселената днес.

Възможно е преди Големия взрив Вселената да е била безкраен участък от супер топъл, плътен материал, който е бил в стабилно състояние, докато по някаква причина не се е стигнало до Големия взрив.

„Тази супер-плътна вселена може да е била управлявана от квантовата механика, физиката на изключително малкия мащаб“, казва Карол. Това означава, че Големия взрив представлява момента, в който класическата физика е поела главната роля за еволюцията на Вселената.

За Стивън Хокинг именно този момент е от значение: преди Големия взрив събитията са неизмерими и следователно неопределени. Хокинг нарича това предложение без граници: „Времето и пространството, казва той, са ограничени, но нямат граници нито начални или крайни точки, по същия начин, по който планетата Земя е ограничена, но няма край“.

„Тъй като събитията преди Големия взрив няма как да са наблюдавани, може да ги отстраните от теорията и да кажете, че времето е започнало с Големия взрив“, казва той в интервю за шоуто „StarTalk“ на National Geographic през 2018 година.

Или може би преди Голямия взрив е имало нещо друго, за което си струва да се замислим. Една идея е, че Големият взрив не е началото на времето, а по-скоро е момент на симетрия. Според тази идея, преди Големия взрив, е имало друга вселена, идентична с тази, но с нарастваща ентропия към миналото, а не към бъдещето.

„Увеличаването на ентропията или увеличаването на хаоса в една система, е по същество стрелата на времето“, казва Карол, „така че в тази огледална вселена времето ще тече в обратна посока от времето в съвременната вселена и нашата вселена ще бъде в миналото.

Привържениците на тази теория също предполагат, че и други свойства на нашата Вселената ще бъдат и в тази огледална вселена. Например физикът Дейвид Слоун пише в блога на университета в Оксфорд, че „асиметриите в молекули и йони биха били в противоположни ориентации към това, което са в нашата вселена“.

Една свързана теория твърди, че Големия взрив не е бил началото на всичко, а по-скоро момент във времето, когато Вселената преминава от период на свиване към период на разширяване. Това понятие „Голям скок“ предполага, че би могло да има безкрайни Големи Взривове, когато Вселената се разширява, след това свива и отново се разширява.

„Проблемът с тези идеи“, казва Карол, „е че няма обяснение защо или как една разширяваща се вселена ще започне да се свива и ще се върне в състояние на ниска ентропия“.

Карол и неговата колега Дженифър Чен имат собствено виждане за Големия взрив. През 2004 г. физиците предположиха, че може би вселената, каквато я знаем, е потомък на друга вселена – родител, от която се е откъснало малко парче пространство-време.

Карол казва: „Когато ядрото се разпадне, се изхвърля алфа или бета частица.“ Родителската вселена би могла да направи същото, но вместо частици, тя „изплюва“ вселени бебета, като може да прави това безкрайно.

„Това е просто квантова флуктуация, която позволява това да се случи“, казва Карол. Тези младежки вселени са „буквално паралелни вселени“ и не си взаимодействат или не си влияят една на друга“.

Ако това звучи доста неясно, то е защото учените все още нямат начин да се върнат назад дори към момента на Големия взрив, още по-малко към това, което е било преди него. „Но има място за проучване“, обяснява Карол. Откриването на гравитационни вълни от мощни галактически сблъсъци през 2015 г. отваря възможността тези вълни да се използват за решаване на основни загадки за разширяването на вселените в първата решаваща секунда.

Теоретичните физици също трябва да свършат работа, защото сега „дори не знаем какво търсим, просто нямаме теория“, казва Карол.

Източник: LiveScience.com