Big Bang sau… altceva? Ce a fost înainte de Univers

Ştiinţific, existenţa unui început marcat de Big Bang reprezintă teoria care a câştigat şi este de bază în ziua de astăzi, după cum menţionează Sean Carrol, fizician la Caltech şi autorul The Big Lecture: On the Origins of Life, Meaning, and the Universe Itself.

Savantul mai menţionează pentru Financial Times că teoria Big Bang, prin care Universul se extinde, dilatând spaţiul, este rezultată în urma teoriei relativităţii generale a lui Albert Einstein.

• Universul invizibil dezvăluie noi indicii despre materia întunecată
• De ce ni se pare că luna decembrie „vine mai devreme” în fiecare an?

Această teorie presupune că acum aproximativ 13,8 miliarde de ani materia era infinit de densă şi fierbinte, iar expansiunea se petrecea cu o viteză incredibil de mare. De asemenea, Big Band-ul este un moment în timp şi nu o locaţie în spaţiu, astfel acest eveniment a dus şi la crearea spaţiului. Această teorie este astfel greu de digerat, după cum menţionează şi savantul, din cauza experienţei noastre limitate. Fiind creaturi în spaţiu, nu putem concepe o lipsă a existenţei spaţiului.

Ce era înainte de Big Bang?

Această limitare în cunoaştere aduce cu sine şi o problemă de ontologie, enunţată de Carrol: „ întrebarea „ce era înainte de Big Bang?” este analogă cu „ce este nord faţă de Polul Nord?””, deci poate părea fără sens.

De asemenea, Big Bang-ul este o predicţie a relativităţii lui Einstein şi nu este o observaţie empirică. Modelul Big Bang-ului, ce a rezultat în urma acestui eveniment, reprezintă chestiuni observabile, precum depărtarea galaxiilor unele faţă de celelalte sau existenţa elementelor rămase atunci când universul era un „reactor nuclear”.

Comparativ, evenimentul în sine, sau punctul 0, a rămas necunoscut. Un alt element pe care Carrol l-a luat în considerare este mecanica cuantică, care, cel puţin până în ziua de astăzi a rămas incompatibilă că teoria relativităţii. Mecanica cuantică descrie procesele care au loc la nivelul atomic, şi având în vedere că, la început, universul era extrem de mic, acest domeniu este relevant.

Ce ar putea ajuta fizicienii este o elaborare de metode care să concilieze teoria relativităţii şi mecanica cuantică.

Fizicianul vine apoi cu o ipoteză interesantă: un salt sau un univers preexistent care se contractă, înainte de evenimentul Big Bang. Astfel, universul este într-un continuu proces de contracţie şi dilatare. Conform legilor fizicii cunoscute, acest lucru ar fi imposibil, dar, din moment ce nu se cunosc legile ultime ale universului, această posibilitate poate fi luată în considerare, mai ales în condiţii atât de diferite faţă de experienţa noastră obişnuită.

Mecanica cuantică poate oferi răspunsul

O altă posibilitate interesantă este că mecanica cuantică schimbă în mod esenţial felul în care privim acest eveniment. Mecanica cuantică precizează că, de fapt, lucruri precum poziţii şi viteze nu există. Ce există în mecanica cuantică sunt funcţii de unde. Acestea sunt obiecte matematice care evoluează conform unei ecuaţii elaborate de Erwin Schrodinger în 1925 şi permite calcularea probabilităţilor cu privire la ceea ce vom observa într-un experiment.

Funcţia de undă este cea mai completă cale de a specifica starea unui sistem. De asemenea, deoarece viteza şi poziţiile particulelor dintr-un sistem cuantic nu sunt relevante, nici spaţiul nu este. Acest lucru duce la ideea că „este de conceput că funcţia de undă a universului evoluează în aşa fel încât putem măsura ce făcea atunci când era aproape de evenimentul Big Bang, astfel există o probabilitate extrem de mare că putem observa saltul”.

„Sau poate nu”, precizează Carrol, „este de asemenea de conceput că mecanica cuantică permite universului de a avea un început, chiar dacă este ceva mai subtil decât Big Bang-ul clasic”.

Timpul este etern?

Un alt element demn de luat în considerare este timpul. Conform lui Erwin Schrodinger, timpul curge etern, dar fizicienii emit ipoteza conform căreia timpul nu este o parte fundamentală a realităţii, ci este o proprietate emergentă – un fel util de a vorbi de realitatea noastră macroscopică, tangibilă, precum mobilierul, dar care sunt componente ale unei arhitecturi mai profunde, precum cea a particulelor şi forţelor aferente care le ţin împreună. Altfel spus, ceea ce experimentăm ca „trecerea timpului” nu este ceva de bază în funcţionarea naturii, doar un şablon util, reflectând relaţiile dintre diferite piese (ale funcţiei de undă a universului).

Există o posibilitate ştiinţifică de a adeveri faptul că timpul este emergent. Conform matematicii din spatele teoriei relativităţii spaţiul-timpul este curbat, de asemenea, această îndoitură are o energie negativă. Este astfel posibil ca universul să îşi ia energia pozitivă de la materie, radiaţii etc., iar aceasta să fie anulată de energia negativă a curbării spaţiu-timpului. Energia totală ar fi astfel zero. Astfel, conform lui Carrol, se poate dovedi că timpul este emergent şi că a existat un moment în care „ceasul a început să meargă”.

Vă recomandăm să citiţi şi următoarele articole:

Big Bang – cum ştim că aşa a început totul?

Noi dovezi confirmă faptul că Universul NU s-a format în urma Big Bang-ului

Naşterea Universului – un fel de „îngheţ” brusc, la scară cosmică?

Big Bang, Graal-ul modern al stiintei