hogyan jött létre az univerzum?

Ez talán a legnagyobb nagy rejtély, a többiek gyökere. Az emberiség legnagyobb kérdései-hogyan kezdődött az élet? Mi a tudat? Mi a sötét anyag, a sötét energia, a gravitáció? – abból ered.

“minden más rejtély e kérdés mögött rejlik” – mondta Ann Druyan, Carl Sagan csillagász szerzője és özvegye. “Fontos számomra, mert ember vagyok, és nem szeretem, ha nem tudom.”

még akkor is, ha a rejtélyt megoldani próbáló elméletek egyre összetettebbé válnak, a tudósokat kísérti az a lehetőség, hogy az érvelési láncukban a legkritikusabb kapcsolatok rosszak.

alapvető rejtélyek

a standard Big Bang modell szerint az univerzum az infláció időszakában született, amely körülbelül 13, 8 milliárd évvel ezelőtt kezdődött. Mint egy gyorsan bővülő léggömb, az elektron kisebb méretétől a másodperc apró töredékén belül majdnem a jelenlegi méretéig dagadt.

kezdetben az univerzumot csak az energia áthatolta. Ennek az energiának egy része részecskékké zsugorodott, amelyek olyan könnyű atomokká alakultak, mint a hidrogén és a hélium. Ezek az atomok először galaxisokba, majd csillagokba ütköztek,amelyek belsejében tüzes kemencék minden más elemet kovácsoltak.

Ez az általánosan elfogadott kép univerzumunk eredetéről, amint azt a tudósok ábrázolják. Ez egy erőteljes modell, amely megmagyarázza azokat a dolgokat, amelyeket a tudósok látnak, amikor felnéznek az égre, például a téridő figyelemre méltó simaságát nagy léptékben, valamint a galaxisok egyenletes eloszlását az univerzum ellentétes oldalán.

de vannak olyan dolgok ebben a történetben, amelyek egyes tudósokat nyugtalanná tesznek. Először is, az a gondolat, hogy az univerzum történelmének korai szakaszában gyors infláción ment keresztül, nem lehet közvetlenül tesztelni, és az univerzum kezdetén egy titokzatos energiaforma létezésére támaszkodik, amely már régen eltűnt.

“Az infláció rendkívül erős elmélet, de még mindig nem tudjuk, mi okozta az inflációt, vagy akár a helyes elmélet, bár rendkívül jól működik” – mondta Eric Agol, a Washingtoni Egyetem asztrofizikusa.

egyes tudósok számára az infláció a Big Bang modell bonyolult kiegészítése, amely szükséges összetettség ahhoz, hogy illeszkedjen a megfigyelésekhez. Nem ez lenne az utolsó kiegészítés.

“azt is megtudtuk, hogy az univerzumban sötét anyagnak kell lennie, most pedig sötét energiának” – mondta Paul Steinhardt, a Princeton Egyetem elméleti fizikusa. “Tehát a modell ma úgy működik, hogy azt mondod:” oké, veszel egy nagy durranást, veszel egy kis inflációt, beállítod, hogy a következő tulajdonságokkal rendelkezz, majd hozzáadsz egy bizonyos mennyiségű sötét anyagot és sötét energiát.”Ezek a dolgok nem kapcsolódnak egy koherens elmélethez.”

Steinhardt aggasztja cosmologists járnak inkább mérnökök, mint a tudósok. Ha egy megfigyelés nem felel meg az aktuális modellnek, akkor egy másik komponenst vagy bütyköt csatolnak a meglévőkhöz, hogy illeszkedjenek. Az összetevők nincsenek csatlakoztatva, és nincs okuk hozzáadni őket, kivéve, hogy megfeleljenek a megfigyeléseknek. Olyan, mintha egy régi autót próbálnánk megjavítani új alkatrészek hozzáadásával az újabb, de különböző modellekből. Ezek az alkatrészek rövid távon működhetnek, de végül új autóra van szüksége.

egy kortalan univerzum

az elmúlt években Steinhardt Anna Ijjas-val, a Harvard Egyetem Elméleti fizikusával dolgozott együtt a szokásos Big Bang modell radikális alternatíváján.

ötletük, az úgynevezett pattogó kozmológia szerint az univerzum nem csak egyszer, hanem valószínűleg többször is született végtelen összehúzódási és tágulási ciklusokban. Az elmélet felváltja a “big bang” egy “big bounce”, amely simán összeköti időszakok összehúzódása és bővítése az univerzum, és megoldja sok a kérdés, hogy a pestis az inflációs elmélet.

a pár azt állítja, hogy ekpyrotic, vagy” ciklikus ” elméletük nemcsak az inflációt, hanem más kozmikus rejtélyeket is megmagyarázna, beleértve a sötét anyagot, a sötét energiát, és miért tűnik úgy, hogy az univerzum egyre gyorsuló klipben bővül.

míg ellentmondásos, pattogó kozmológia felveti annak a lehetőségét, hogy az univerzum kortalan és önfejlesztő. Ez talán még félelmetesebb kilátás, mint egy határozott kezdetű és végű univerzum, mert azt jelentené, hogy az égen lévő csillagok, még a legidősebbek is, olyanok, mint a rövid életű szentjánosbogarak a dolgok nagy rendszerében.

“szeretném remélni, hogy a társadalom tudományos kutatásba öntése közelebb visz minket az alapvető igazságokhoz, és nem csak egy módja annak, hogy hasznos eszközöket készítsünk” – mondta Richard Massey Kaliforniai technológiai csillagász. “De én is rettegek attól, hogy rájöjjek, hogy minden, amit tudok, rossz, és titokban remélem, hogy nem.”

további források:

• olvassa el Stephen Hawking “Az idő kezdete” című előadásának átiratát.”
• nézd fizikus Tom Whyntie magyarázza az elején a világegyetem kezdőknek.
• nézze meg ezt a videót a National Geographic-tól az univerzum eredetéről.

ezt a cikket 2019.június 27-én frissítette a Live Science közreműködője, Tim Childers.