Što se dogodilo prije Velikog praska? Konvencionalni odgovor na to pitanje obično je: "Ne postoji nešto poput" prije Velikog praska ". To je događaj koji je sve pokrenuo. Ali pravi odgovor, kaže fizičar Sean Carroll, je: "Mi jednostavno ne znamo." Carroll, kao i mnogi drugi fizičari i kosmolozi počeli su razmatrati mogućnost vremena prije Velikog praska, kao i alternativne teorije kako je nastao naš svemir. Carroll je razgovarao o ovoj vrsti „spekulativnog istraživanja“ tijekom razgovora na sastanku American Astronomical Society prošlog tjedna u St. Louisu, Missouri.
"Ovo je zanimljivo vrijeme biti kozmolog", rekao je Carroll. „I mi smo blagoslovljeni i prokleti. To je zlatno doba, ali problem je što model koji imamo u svemiru nema smisla. "
Prvo, postoji problem s popisom zaliha, gdje je 95% svemira neračunato. Naizgled su kozmolozi riješili taj problem sakupljanjem tamne materije i tamne energije. Ali to što smo „stvorili“ materiju kako bi se uklopili sa podacima ne znači da razumijemo prirodu svemira.
Drugo veliko iznenađenje o našem svemiru dolazi od stvarnih podataka sa svemirske letjelice WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe) koja proučava pozadinu Kozmičke mikrovalne (CMB) "odjek" Velikog praska.
"Slika WMAP-a o tome kako je izgledao rani svemir pokazuje da je vruće, gusto i glatko [niska entropija] u širokom prostoru prostora", rekao je Carroll. "Ne razumijemo zašto je to tako. To je još veće iznenađenje od problema s inventarom. Naš svemir samo ne izgleda prirodno. " Carroll je rekao da su stanja niske entropije rijetka, plus svi mogući početni uvjeti koji bi se mogli razviti u svemir poput našeg, velika većina ima puno veću entropiju, a ne nižu.
No, najuzbudljiviji fenomen svemira, rekao je Carroll, je da se stvari mijenjaju. I sve se to događa u dosljednom smjeru od prošlosti do budućnosti, u cijelom svemiru.
"To se zove strelica vremena", rekao je Carroll. Ova strelica vremena dolazi iz drugog zakona termodinamike koji poziva entropiju. Zakon kaže da se uvijek zatvoreni sustavi vremenom kreću iz reda u nered. Ovaj je zakon bitan za fiziku i astronomiju.
Jedno od velikih pitanja o početnim uvjetima svemira je zašto je entropija započela tako nisko? "A niska entropija u blizini Velikog praska odgovorna je za sve o streli vremena", rekao je Carroll. "Život i smrt, sjećanje, protok vremena." Događaji se događaju redoslijedom i ne mogu se vratiti natrag.
"Svaki put kad razbijete jaje ili prolijete čašu vode, promatrate kozmologiju," rekao je Carroll.
Stoga, da bismo odgovorili na naša pitanja o svemiru i strelici vremena, možda bismo trebali razmotriti što se dogodilo prije Velikog praska.
Carroll je inzistirao da su ovo važna pitanja o kojima treba razmišljati. "Ovo nije samo rekreativna teologija", rekao je. "Želimo priču o svemiru koja ima smisla. Kad imamo stvari koje izgledaju iznenađujuće, tražimo mehanizam koji čini ono što je bila zagonetka razumljivim. Svemir niske entropije je trag u nečemu i trebali bismo raditi na tome da ga pronađemo. "
U ovom trenutku nemamo dobar model svemira, a trenutne teorije ne odgovaraju na pitanja. Klasična opća relativnost predviđa da je svemir započeo jedinstvenošću, ali to se ne može dokazati tek nakon Velikog praska.
Teorija inflacije, koja predlaže razdoblje izuzetno brzog (eksponencijalnog) širenja svemira tijekom njegovih prvih nekoliko trenutaka, nije od pomoći, rekao je Carroll. "To samo pogoršava entropiju. Inflacija zahtijeva teoriju početnih uvjeta. "
Postoje i drugi modeli, ali Carroll je predložio i činilo se da favorizira ideju o multi-univerzumima koji nastaju stvarati "dječje" svemire. "Naš promatrački svemir možda nije cijela priča", rekao je. "Ako smo dio većeg multiverzuma, ne postoji maksimalno-entropijsko ravnotežno stanje i entropija se stvara stvaranjem svemira poput našeg."
Carroll je također raspravljao o novim istraživanjima koje su on i tim fizičara proveli gledajući, opet, rezultate WMAP-a. Carroll i njegov tim kažu kako podaci pokazuju kako je svemir "prekriven".
Mjerenja iz WMAP-a pokazuju da su fluktuacije u pozadini mikrovalne pećnice oko 10% jače na jednoj strani neba nego na drugoj.
Objašnjenje za ovaj „svemir s teškom bojom na jednoj strani“ bilo bi ako te fluktuacije predstavljaju strukturu preostalu od svemira koja je proizvela naš svemir.
Carroll je rekao da će sve to pomoći boljim razumijevanjem kvantne gravitacije. „Kvantne fluktuacije mogu stvoriti nove svemire. Ako toplinska fluktuacija u tihom prostoru može dovesti do dječjih svemira, oni bi imali vlastitu entropiju i mogli bi nastaviti stvarati svemire. "
Odobreno, - i Carroll je naglasio ovu točku - u ovom trenutku bilo kakvo istraživanje ovih tema općenito smatra nagađanjem. "Ništa od ovoga nije čvrsto utvrđeno", rekao je. "Kladio bih se čak i novcem da je to pogrešno. Ali nadam se da ću se moći vratiti za 10 godina i reći vam da smo sve to shvatili. "
Doista, kao pisac, pokušaj da u kratkom članku uklopi Carrollin razgovor i ideje sigurno ih ne čini pravdom. Provjerite Carroll prihvaća ove pojmove i još više na njegovom blogu, Cosmic Variance. Pročitajte i kratak sažetak Carroll-ovog razgovora, koji je Chris Lintott napisao za BBC. Promišljam Carrollove razgovore više od tjedan dana i razmišljajući o počecima vremena - pa čak i da bi moglo postojati vrijeme prije - stvorio je zanimljiv i privlačan tjedan. Da li me je to vrijeme dovelo naprijed ili natrag u mom razumijevanju ostaje za vidjeti!
