Kako je nastao svemir?
Možda je najveće Veliko otajstvo i korijen svih ostalih. Najvažnija pitanja čovječanstva - Kako je započeo život? Što je svijest? Što je tamna materija, tamna energija, gravitacija? - proizlazi iz nje.
"Sve druge misterije leže iza ovog pitanja", rekla je Ann Druyan, autorica i udovica astronoma Carla Sagana. "To mi je važno jer sam čovjek i ne volim da ne znam."
Iako teorije kojima se pokušava riješiti ovu misteriju postaju sve složenije, znanstvenike progoni mogućnost da su neke od najkritičnijih veza u njihovom lancu razmišljanja pogrešne.
Temeljne misterije
Prema standardnom modelu Velikog praska, svemir je nastao u razdoblju inflacije koja je započela prije otprilike 13,8 milijardi godina. Poput balona koji se brzo širi, on je oteknuo od veličine manje od elektrona do gotovo njegove trenutne veličine unutar malog dijela sekunde.
U početku je svemir bio prožet samo energijom. Dio te energije sakupio se u čestice, koje su se sakupljale u svjetlosne atome poput vodika i helija. Ti su se atomi skupili prvo u galaksije, zatim zvijezde, unutar čije su vatrene peći svi kovani elementi.
Ovo je općenito dogovorena slika nastanka našeg svemira, kako su to predočili znanstvenici. To je moćan model koji objašnjava mnoge stvari koje znanstvenici vide kada pogledaju u nebo, poput nevjerojatne glatkoće prostora-vremena na velikim mjerilima i ravnomjerne raspodjele galaksija na suprotnim stranama svemira.
No, postoje stvari oko ove priče zbog kojih neki znanstvenici izgledaju nelagodno. Za početak, ideja da je svemir prošao razdoblje brze inflacije u svojoj povijesti ne može se izravno testirati, a oslanja se na postojanje misterioznog oblika energije u početku svemira koji je već odavno nestao.
"Inflacija je izuzetno moćna teorija, a još uvijek nemamo pojma što je uzrokovalo inflaciju ili je li to čak i ispravna teorija, iako djeluje izuzetno dobro", rekao je Eric Agol, astrofizičar sa Sveučilišta u Washingtonu.
Za neke znanstvenike, inflacija je nespretan dodatak modelu Velikog praska, potrebna složenost kako bi se uklopila sa opažanjima. Ovo ne bi bio posljednji dodatak.
"Također smo naučili da u svemiru mora postojati tamna tvar, a sada tamna energija", rekao je Paul Steinhardt, teorijski fizičar sa Sveučilišta Princeton. "Dakle, način na koji danas funkcionira model kažete:" OK, uzmete neki veliki prasak, neku inflaciju, podesite to na sljedeća svojstva, a zatim dodate određenu količinu tamne materije i tamne energije. " Te stvari nisu povezane u dosljednoj teoriji. "
Steinhardt brine da kozmolozi djeluju više kao inženjeri nego znanstvenici. Ako se opažanje ne podudara s trenutnim modelom, dodaju drugu komponentu ili tinkter s postojećim. Komponente nisu povezane i nema razloga da ih dodate, osim da bi se podudarali sa opažanjima. To je poput pokušaja popravljanja starog automobila dodavanjem novih dijelova novijih, ali različitih modela. Ti bi dijelovi mogli raditi u kratkom roku, ali na kraju će vam trebati novi automobil.
Svemir bez vjeka
Posljednjih godina Steinhardt surađuje s Anom Ijjas, teorijskom fizikom na Sveučilištu Harvard, na radikalnoj alternativi standardnom modelu Velikog praska.
Prema njihovoj ideji, koja se zove odskakuta kozmologija, svemir se rodio ne samo jednom, već je moguće više puta u beskrajnim ciklusima kontrakcija i širenja. Teorija zamjenjuje "veliki prasak" s "velikim odskokom", koji glatko povezuje razdoblja kontrakcije i širenja svemira i rješava mnoga pitanja koja muče teoriju inflacije.
Par tvrdi da bi njihova ekpirotska, ili "ciklička" teorija objasnila ne samo inflaciju, već i ostale kozmičke misterije, uključujući tamnu tvar, tamnu energiju i zašto se čini da se svemir širi na sve brži isječak.
Iako je kontroverzno, odskakuta kozmologija stvara mogućnost da je svemir stariji i samoobnavljajući se. Izgled je možda još više strahovit od svemira s točno određenim početkom i krajem, jer bi to značilo da su zvijezde na nebu, čak i one najstarije, poput kratkotrajnih krijesnica u velikoj šemi stvari.
"Želio bih se nadati da nas napor koji društvo ulaže u znanstvena istraživanja približava temeljnim istinama, a ne samo načinom na koji se mogu iskoristiti korisni alati", rekao je astronom kalifornijskog tehnološkog instituta Richard Massey. "Ali jednako sam prestravljena kada sam otkrila da sve što znam nije u redu, i potajno se nadam da to neću učiniti."
Ovaj je članak ažurirao 27. lipnja 2019. godine znanstvenik iz Live Science Tim Childers.
