Veliki prasak obično se misli kao početak svega: Prije oko 13,8 milijardi godina otišao je promatrački svemir uspon i proširio se u postojanje.
Ali kakve su bile stvari prije Velikog praska?
Kratki odgovor: Ne znamo. Dug odgovor: Moglo bi se dogoditi puno stvari, svako savijanje uma na svoj način.
U početku
Prvo što treba shvatiti je kakav je zapravo bio Veliki prasak.
"Veliki prasak je trenutak u vremenu, a ne točka u svemiru", rekao je Sean Carroll, teorijski fizičar s Kalifornijskog tehnološkog instituta i autor knjige "Velika slika: o porijeklu života, značenju i samom svemiru" (Dutton, 2016).
Dakle, moguće je da je svemir na Velikom prasku bio tinejdžerski ili beskonačno velik, rekao je Carroll, jer nema načina da se osvrnem na vrijeme na stvari koje danas ne možemo vidjeti. Sve što stvarno znamo je da je bio vrlo, vrlo gust i da je vrlo brzo postao manje gust.
Kao posljedica toga, zaista ne postoji ništa izvan svemira, jer svemir je, po definiciji, sve. Dakle, na Velikom prasku sve je bilo gušće i toplije nego sada, ali više nije bilo njegove "izvan" nego danas. Kao što je primamljivo zauzeti božanski pogled i zamisliti da možete stajati u praznini i gledati u iscrpljeni svemir za bebe neposredno prije Velikog praska, to bi bilo nemoguće, rekao je Carroll. Svemir se nije proširio u svemir; sam se prostor proširio.
"Bez obzira gdje se nalazite u svemiru, ako pratite sebe unatrag 14 milijardi godina, došli ste do ove točke u kojoj je bilo izuzetno vruće, gusto i brzo se širilo", rekao je.
Nitko ne zna točno što se događalo u svemiru samo 1 sekundu nakon Velikog praska, kada se svemir dovoljno ohladio da se protoni i neutroni sudaraju i stapaju. Mnogi znanstvenici misle da je svemir prošao kroz proces eksponencijalne ekspanzije zvane inflacija u toj prvoj sekundi. Ovo bi izgladilo tkaninu prostora-vremena i moglo bi objasniti zašto je materija danas ravnomjerno raspoređena u svemiru.
Prije praska
Moguće je da je prije Velikog praska svemir bio beskonačan dio ultrahotnog, gustog materijala, koji je postojao u stabilnom stanju sve dok se, iz nekog razloga, nije dogodio Veliki prasak. Ovim ekstra gustim svemirom možda je upravljala kvantna mehanika, fizika vrlo malog razmjera, rekao je Carroll. Veliki prasak bi tada predstavljao trenutak koji je klasična fizika preuzela kao glavnog pokretača evolucije svemira.
Za Stephena Hawkinga ovaj je trenutak bio važan: Prije Velikog praska, rekao je, događaji su nemjerljivi i stoga nedefinirani. Hawking je to nazvao prijedlogom bez granica: vrijeme i prostor, rekao je, konačni su, ali nemaju nikakve granice ili početne ili završne točke, na isti način kao što je planet Zemlja konačan, ali nema ruba.
"Budući da događaji prije Velikog praska nemaju posljedice promatranja, može ih se i izuzeti iz teorije i reći kako je vrijeme počelo na Velikom prasku", rekao je u intervjuu za National Geographic show "StarTalk" 2018. godine.
Ili je možda prije Velikog praska bilo nešto drugo o čemu valja razmišljati. Jedna ideja je da Veliki prasak nije početak vremena, već da je to bio trenutak simetrije. U toj ideji, prije Velikog praska, postojao je još jedan svemir, identičan ovom, ali s entropijom koja se povećava prema prošlosti, umjesto prema budućnosti.
Povećavanje entropije ili povećanje poremećaja u sustavu u osnovi je strelica vremena, rekao je Carroll, tako da bi u ovom zrcalnom svemiru vrijeme teklo suprotno vremenu u modernom svemiru, a naš bi svemir bio u prošlosti. Zagovornici ove teorije također sugeriraju da bi se druga svojstva svemira u ovom zrcalnom svemiru mogla prevrnuti. Primjerice, fizičar David Sloan napisao je na Znanstvenom blogu Sveučilišta u Oxfordu da bi asimetrije u molekulama i ionima (koje se zovu kiralnosti) bile u suprotnoj orijentaciji od one u našem svemiru.
Srodna teorija drži da Veliki prasak nije početak svega, već trenutak u vremenu kada se svemir prebacio iz razdoblja kontrakcije u razdoblje širenja. Ovaj pojam "Velikog odskakavanja" sugerira da bi moglo postojati beskonačno Veliko prasak dok se svemir širi, širi i širi opet. Problem s tim idejama, rekao je Carroll, je taj što nema objašnjenja zašto bi se i kako svemir koji se širi smanjio i vratio u stanje s niskom entropijom.
Carroll i njegova kolegica Jennifer Chen imaju svoju viziju prije Velikog praska. Godine 2004. fizičari su sugerirali da je možda svemir, kao što znamo, potomstvo matičnog svemira iz kojeg je isplivalo malo prostora i vremena.
To je poput raspada radioaktivnog jezgra, Carroll je rekao: Kad jezgro propadne, izbacuje alfa ili beta česticu. Matični svemir mogao bi učiniti istu stvar, osim što umjesto čestica, ispljuva dječje svemire, možda beskonačno. "To je samo kvantna fluktuacija koja to dopušta", rekao je Carroll. Ovi bebi svemiri su "doslovno paralelni svemiri", rekao je Carroll, i ne komuniciraju niti utječu jedni na druge.
Ako sve to zvuči prilično škakljivo, to jest - jer znanstvenici još uvijek nemaju načina zaviriti u trenutak Velikog praska, još manje nego što je bilo prije njega. Ima mjesta za istraživanje, ipak, Carroll je rekao. Otkrivanje gravitacijskih valova snažnih galaktičkih sudara u 2015. otvara mogućnost da se ti valovi mogu upotrijebiti za rješavanje osnovnih misterija o širenju svemira u toj prvoj ključnoj sekundi.
Teorijski fizičari također moraju raditi, rekao je Carroll, poput davanja preciznijih predviđanja o tome kako mogu raditi kvantne sile poput kvantne gravitacije.
"Mi uopće ne znamo što tražimo", rekao je Carroll, "dok ne budemo imali teoriju."
