Ова е уметнички приказ на метричката експанзија на Вселената, каде таа (вклучувајќи хипотетички невидливи делови од Универзумот) е претставена во кружните секции во секое време. Забележително е драматично ширење (несразмерно), на левата страна, кое се случува во епохата на инфлација, и во центарот, забрзувањето на ширењето. Оваа шема е декорирана со WMAP слики лево и репрезентација на ѕвезди во соодветното ниво на развој. Заслуга: НАСА
Според нов модел кој применува квантна корекција за надополнување на Ајнштајновата теорија за општа релативност, Универзумот можеби постоел отсекогаш. Моделот исто така може да ги опфати темната материја и темната енергија, решавајќи повеќе проблеми одеднаш.
Широкоприфатената старост на Универзумот, проценета од општата релативност, е 13,8 милијарди години. Се смета дека на почетокот, сè што постои опфаќало единствена бесконечно густа точка, или сингуларитет. Откако оваа точка почнала да се шири во Големиот прскот, официјално започнува постоењето на универзумот. Иако сингуларитетот на Големиот прскот произлегува директно и неизбежно од математиката на општата релативност, некои научници го сметаат ова за проблематично бидејќи математиката може да објасни само што се случувало веднаш после, но не и за време на или пред сингуларитетот.
„Почетниот сингуларитет е најсериозниот проблем на општата релативност бидејќи законите на физиката се чини дека престануваат да важат таму,“ вели Ахмед Фараг Али од Бенха Универзитетот во Египет.
Али и неговиот коавтор, Сурја Дас од Летбриџ Универзитетот во Алберта, Канада, покажале во нивниот труд дека сингуларитетот може да биде решен од нивниот нов модел во кој Универзумот нема ниту почеток, ниту крај.
Ревидирање на старите идеи
Физичарите нагласуваат дека нивните услови за квантна корекција не се применети ад хок во обид да се елиминира сингуларитетот на Големиот прскот. Нивната работа е базирана на идеи од теоретскиот физичар Дејвид Бом, кој исто така е познат по неговиот придонес во филозофија на физиката. Почнувајќи во педесеттите години на минатиот век, Бом истражувал во заменување на класичната геодезијска линија (најкратката патека помеѓу две точки на закривена површина) со квантни траектории.
Во нивниот труд, Али и Дас ги применуваат овие траектории на Бом во равенка развиена во 1950-тите од физичарот Амал Кумар Рајчадури.
Користејќи ја квантно-коригираната равенка на Рајчадури, Али и Дас извеле квантно-коригирани равенки на Фридман, кои ги опишуваат ширењето и еволуцијата на Универзумот (вклучувајќи го и Големиот прскот) во контекст на општата релативност. Иако не е вистинска теорија за квантна гравитација, моделот содржи елементи и од квантна теорија и од општа релативност. Али и Дас исто така очекуваат нивните резултати да важат дури и ако се формулира целосна теорија за квантна гравитација.
Без сингуларитети и темни работи
Дополнително, покрај тоа што не предвидува сингуларитет во Големиот прскот, новиот модел исто така не предвидува ни сингуларитет во „големото збивање“. Во општата релативност, една од можните судбини на Универзумот е дека тој почнува да се собира, сè дури не колабира и повторно стане бесконечно густа точка.
Али и Дас во својот труд објаснуваат дека нивниот модел избегнува сингуларитети поради клучната разлика помеѓу класичната геодезиска линија и траекториите на Бом. Класичните геодезиски линии евентуално би се пресекле, и точките во кои конвергираат се сингуларитети. Спротивно на ова, траекториите на Бом никогаш не се пресекуваат, така што не се појавуваат сингуларитети во равенките.
Во космолошки термини, научниците објаснуваат дека квантните корекции може да се гледаат како космолошки константен израз (без потреба од темна енергија) и радијациски израз. Овие изрази го држат Универзумот во конечна големина, а со тоа му даваат бесконечна старост. Изразите исто така прават предвидувања што се согласуваат со сегашните набљудувања на космолошката константа и густината на Универзумот.
Нова гравитациска честичка
Од физичка гледна точка, моделот го опишува Универзумот како да е исполнет со квантен флуид. Научниците предлагаат дека овој флуид може да е составен од гравитони – хипотетички честички без маса кои ја пренесуваат силата на гравитација. Ако постојат, се смета дека гравитоните би играле клучна улога во теоријата на квантна гравитација. Во сроден труд, Дас и негов соработник, Раџат Бадури, покажуваат дополнителна веродостојност на овој модел. Тие покажуваат дека гравитоните може да формираат Бозе-Ајнштајнов кондензат на температури што постоеле во Универзумот во сите епохи.
Мотивирани од потенцијалот на моделот да го разреши сингуларитетот на Големиот прскот и да ги разгледа темната материја и темната енергија, физичарите планираат да го анализираат нивниот модел поригорозно во иднина. Нивната работа во иднина вклучува преработка на трудот така што ќе ги земат предвид малите нехомогени и анизотропски пертурбации, но не очекуваат дека мали нарушувања би имале значително влијание врз резултатот.
Превод: Биљана Велинова
Извор: Phys
