vi har alle hørt at universet begynte Med Big Bang — en kolossal eksplosjon som førte det til eksistens.
men Hva om Big Bang ikke var begynnelsen? Kan det ha vært en tidligere versjon av universet, med egne stjerner og galakser? Et univers befolket, kanskje, av sine egne skapninger, selv lurer på hva som kom før deres univers?
Eller kan det være et uendelig antall universer, uendelig forgrening ut for å skape flere og flere universer? I så fall er det til og med fornuftig å spørre hvordan hele spekteret av universer ble til?
i forsøk på å svare på slike spørsmål, støter forskere opp mot grensene for fysikkens lover. Eksisterende teorier kan forklare universets utvikling fra sine tidligste øyeblikk – fra en brøkdel av et sekund etter Big Bang-men spørsmålet om hva som kom før, har vært blant de mest irriterende i all vitenskap.
«jeg har vært på seminarer hvor vi kjemper om det i flere timer,» sier René Hlož, fysiker og kosmolog ved University Of Toronto.
Big Bang – Eller Big Bounce?
Fysikere er mest sikre når de diskuterer ting de kan se — og det eldste som er synlig med våre teleskoper er Den Kosmiske Mikrobølgebakgrunnen. EN slags «ekko» Av Big Bang, CMB ER en all-sky glød som kan måles og kartlegges med radioteleskoper. Dette skjedde 380.000 år etter Big Bang. Før det kan vi ikke se hvordan universet var; det var rett og slett for fullt av materie for lys å flyte fritt.
«jeg kan bare sondere så langt tilbake som jeg kan se,» Sier Hlož. «Og før CMB er universet ugjennomsiktig.»
Men hvis det er grenser for hva astronomer kan se, er det ingen grense for hva teoretikere kan forestille seg. En av De største teoretiske fysikerne, Roger Penrose fra Oxford University, har foreslått ideen om en sekvens av universer som utvikler seg over tid. Vår Big Bang, argumenterer han, kan ha vært bare en » sprett — – en overgang fra et tidligere, kollapsende univers til det ekspanderende som vi befinner oss i i dag.
Penrose gjorde et sprut i høst da Han tok sitt argument enda lenger og hevdet at bevis for disse tidligere universene kunne eksistere — i form av et fortellende avtrykk på CMB som kunne avsløres gjennom nøye analyse av radioteleskopsdata.
andre fysikere reagerte med skepsis (som de gjorde i 2010, da Penrose gjorde et lignende krav). «Selvfølgelig, hvis noen kunne vise at et bestemt mønster på mikrobølgehimmelen var et bevis på at universet gjennomgikk en rekke sykluser, ville det være spektakulært spennende,» sa Fysiker Douglas Scott fra University Of British Columbia Til Physics World. «Men papir faller veldig kort for å gjøre det.»
Penrose er ikke den første Til å argumentere for At Big Bang ikke var den ultimate begynnelsen av tiden — eller at det er mer til universet enn vi ser rundt oss. I 2001 presenterte Paul Steinhardt Fra Princeton University og Neil Turok fra Perimeter Institute I Waterloo, Ontario, en «syklisk modell» av kosmos. Modellen er avledet fra Noe som kalles m-teori, en versjon av strengteori, som mener at saken er av små vibrerende strenger i stedet for små partikler. I den sykliske modellen er vårt univers bare ett av mange universer som eksisterer ved siden av hverandre i et høyere dimensjonalt rike kjent som «bulk».»(Ikke bekymre deg hvis du ikke kan bilde noe som har mer enn tre dimensjoner-ingen andre kan heller.)
i Modellen Steinhardt og Turok beskriver, kolliderer universer periodisk med hverandre, med hver kollisjon som virker som et Nytt Big Bang. Mens standard Big Bang-modellen har et eneste øyeblikk av skapelse, antyder modellen — som Med Penrose — at vi lever i «et univers som er laget og gjenskapt for alltid», som Steinhardt sier det.
Inflasjon, multiverse og bakover tid
hvis Steinhardt Og Turok har rett, strekker kosmos i tid langt utover det vi tenker på som vårt nåværende univers. Andre teoretikere har antydet at Den strekker seg på samme måte i rommet — at vi lever i en «multiverse», en rekke universer der vår er bare en liten del av en mye større virkelighet (Selv Om Steinhardt er kritisk til denne ideen). I Begge tilfeller Var Big Bang nesten absolutt ikke den ultimate begynnelsen.
et lignende argument kommer fra en teori kjent som «inflasjon», som dateres tilbake til tidlig på 1980-tallet. Den sentrale ideen, nå allment akseptert av fysikere, er at universet vokste dramatisk i den første lille brøkdelen av et sekund – fra mindre enn et proton til kanskje størrelsen på en grapefrukt.
Ingen vet hva som kan ha forårsaket inflasjon. Men noen fysikere, Inkludert Andrei Linde Fra Stanford University, tror at det som utløste det, kunne ha skjedd ikke bare en gang — men mange ganger-som førte til en rekke universer. Hvis denne «evige inflasjonsteorien» er riktig, sprer kosmos kontinuerlig nye universer som bobler i en gryte med kokende vann.
en like psykologisk teori ble foreslått i 2013 av den engelske fysikeren Julian Barbour, Tim Koslowski fra University Of New Brunswick og Flavio Mercati fra Perimeter Institute. De tre forskerne kjørte datasimuleringer av enkle samlinger av partikler, og så på hvordan de beveget seg som svar på tyngdekraften over lange perioder (bilde et univers som inneholder tusen marmor og ingenting annet, med hver marmor tiltrukket av hver annen marmor). Deres datamodell beskrev riktig noe som det ekspanderende universet vi ser rundt oss – men også et slags speilunivers der tiden flyter i motsatt retning. (De kaller skillelinjen «Janus-punktet», etter Den to-faced Romerske guden.)
» Hvis teorien er riktig, så er det et annet univers på Den Andre siden Av Big Bang der retningen av erfaring av tid er motsatt til vår,» Sa Barbour Quartz I 2016.
gir spørsmålet selv mening?
En annen mulighet — kanskje en mer verdslig enn de som tilbys av de forskjellige hoppende universet eller multiverse teoriene – er at tiden selv begynte i Øyeblikket Av Big Bang. Hvis det er tilfelle, er det ingen » før » i det hele tatt.
Stephen Hawking, som døde i 2018, gjorde et slikt argument i sin 1988 bestselger A Brief History of Time(og gjorde det igjen i et videointervju med Neil deGrasse Tyson ikke lenge før Hawkings død). Hawking sammenligner ideen om at noe kan ha eksistert «før Big Bang» til ideen om » sør For Sydpolen.»Det er ingenting sør fra det punktet – overflaten av kloden slutter bare. Så vanskelig som det er å forestille seg, kanskje det bare var ingen tid før Big Bang.
Forutsigbart fortsetter fysikere å argumentere for hvilke av disse ideene som fortjener å bli tatt på alvor. Å forklare vårt univers som et produkt av et tidligere univers lyder tiltalende — men hva forårsaket at universet eksisterte?
» hvis du har en hoppende kosmologi — vel, har den hoppet for alltid? Og i så fall, hvordan startet hoppingen?»Hlož spør. Disse forslagene, mens fet, er » ikke nødvendigvis noe mer tilfredsstillende … Enn Hawking sier At Du ikke kan stille spørsmålet.»
til slutt har kosmos I Big Bang en troverdig opprinnelseshistorie-men ikke noe overbevisende skript for det som kom før «time zero.»I stedet har vi et koldtbord av konkurrerende teorier, alle svært spekulative.
» Noen ganger tror Jeg at Vi bare skal være ærlige, Sier Hlož, «og bare si:» Det er mitt livsverk å prøve å svare på det spørsmålet-men jeg vet ikke.'»
VIL DU HA FLERE HISTORIER OM PLASS?
- Mystisk ‘Oumuamua interstellar objekt kan ha en enkel forklaring tross alt
- 60 dager i sengen betaler $19,000 – og en sjanse til å beskytte astronauter
- romvesener kunne ha dødd for lenge siden, sier forskere
REGISTRER DEG FOR MACH NYHETSBREV OG FØLG NBC NEWS MACH PÅ TWITTER, FACEBOOK, og instagram.