Spørsmålene i tittelen er vanligvis ikke diskutert av fysikere, siden det ikke er noen allment akseptert teori som kan svare på dem. Nylig, innenfor rammen av loopkvantetyngdekraft, var det likevel mulig å spore utviklingen av en forenklet modell av universet tilbake i tid, helt frem til Big Bang-øyeblikket, og til og med se utover det. Underveis ble det klart hvordan tiden fremstår i denne modellen. Observasjoner av universet viser at selv på de største skalaene er det slett ikke stasjonært, men utvikler seg over tid.
Hvis denne evolusjonen på bakgrunn av moderne teorier spores tilbake i tid, viser det seg at den for tiden observerte delen av universet var tidligere varmere og mer kompakt enn den er nå, og den begynte med Big Bang - en viss prosess for fremveksten av universet fra en singularitet: en spesiell situasjon som moderne lover fysikere er ikke aktuelle.
Fysikere er ikke fornøyde med denne situasjonen: de vil forstå prosessen med Big Bang selv. Derfor blir det nå gjort mange forsøk på å konstruere en teori som vil være anvendelig i denne situasjonen. Siden tyngdekraften var den viktigste kraften i de første øyeblikkene etter Big Bang, antas det at dette målet bare kan oppnås innenfor rammen av kvanteteorien om tyngdekraft, som ennå ikke er bygget.
På en tid hadde fysikere håpet at kvantetyngdekraften skulle beskrives i form av superstringsteori, men den nylige krisen med superstrasjonsteorier har rystet den tilliten. I en slik situasjon begynte mer oppmerksomhet å tiltrekke andre tilnærminger til beskrivelsen av kvante-tyngdekraftsfenomener, og spesielt sløyfe-kvantegravitasjon.
Det er innenfor rammen av loopkvantetyngdekraften at det nylig er oppnådd et meget imponerende resultat. Det viser seg at den opprinnelige singulariteten forsvinner på grunn av kvanteeffekter. Big Bang slutter å være et spesielt poeng, og det er mulig ikke bare å spore forløpet, men også se på hva som var før Big Bang.
Loop kvantetyngdekraft er grunnleggende forskjellig fra konvensjonelle fysiske teorier og til og med fra superstring teori. Objektene for superstringsteori, for eksempel, er forskjellige strenger og flerdimensjonale membraner, som imidlertid flyr i rom og tid forberedt på dem på forhånd. Spørsmålet om hvordan nøyaktig denne flerdimensjonale romtiden oppsto kan ikke løses i en slik teori.
I sløyfeteorien om tyngdekraft er hovedobjektene små kvanteceller i rommet, koblet til hverandre på en viss måte. Loven om deres forbindelse og deres stat er styrt av et felt som finnes i dem. Størrelsen på dette feltet er for disse cellene en slags "intern tid": overgangen fra et svakt felt til et sterkere felt ser nøyaktig ut som om det var en slags "fortid" som ville påvirke en viss "fremtid". Denne loven er ordnet på en slik måte at for et tilstrekkelig stort univers med en lav energikonsentrasjon (det vil si langt fra singulariteten), ser det ut til at cellene "smelter sammen" med hverandre, og danner den "kontinuerlige" romtid som er kjent for oss.
Forfatterne av artikkelen hevder at alt dette allerede er nok til å løse problemet med hva som skjer med universet når vi nærmer oss singulariteten. Løsningene av ligningene oppnådd av dem viste at under den ekstreme “komprimeringen” av universet, rom “smuldrer”, tillater ikke kvantegeometri å redusere volumet til null, uunngåelig oppstår et stopp og utvidelsen begynner igjen. Denne sekvensen av tilstander kan spores både fremover og bakover i "tid", noe som betyr at i denne teorien, før Big Bang, er det uunngåelig en "Big Bang" - kollapsen av det "forrige" universet. Dessuten går ikke egenskapene til dette forrige universet tapt i prosessen med å kollapse, men overføres utvetydig til vårt univers.
Salgsfremmende video:
De beskrevne beregningene er imidlertid basert på noen forenkling av antagelser om det universelle feltets egenskaper. Tilsynelatende vil de generelle konklusjonene bli bevart selv uten slike forutsetninger, men dette må fremdeles bekreftes. Det vil være ekstremt interessant å følge den videre utviklingen av disse ideene.
