Universet kunne bare blitt født som et resultat av Big Bang, siden alle alternative scenarier for dets dannelse fører til øyeblikkelig kollaps av det nyfødte universet og dets ødeleggelse, ifølge en artikkel publisert i tidsskriftet Physical Review D.
"Alle disse teoriene ble utviklet for å forklare den originale" glatte "strukturen i universet i det øyeblikket det ble født og" famle "de viktigste betingelsene for dets dannelse. Vi har vist at de faktisk genererer det motsatte bildet - det oppstår kraftige forstyrrelser i dem, som til slutt fører til kollaps av hele systemet, "skriver Jean-Luc Lehners ved Institute for Gravitational Physics i Potsdam (Tyskland) og kollegene hans.
De fleste kosmologer tror at universet ble født fra en singularitet, som begynte å ekspandere raskt i de første øyeblikkene etter Big Bang. En annen gruppe astrofysikere mener at fødselen av vårt univers ble innledet med døden av dens "avkom", noe som sannsynligvis skjedde under den såkalte "Big Rip".
Hovedproblemet med disse teoriene er at de er uforenlige med relativitetsteorien - i det øyeblikket da universet var et dimensjonsløst punkt, skal det ha hatt en uendelig energitetthet og krumning av rommet, og kraftige kvantumsvingninger skulle ha dukket opp inni det, noe som er umulig fra punktet syn på hjernebarn til Einstein.
For å løse dette problemet har forskere de siste 30 årene utviklet flere alternative teorier der universet er født i forskjellige, mindre ekstreme forhold. Stephen Hawking og James Hartle for 30 år siden antydet for eksempel at universet var et punkt ikke bare i verdensrommet, men også i tid, og før det ble født, eksisterte tid, etter vår forståelse av ordet, rett og slett ikke. Da tiden dukket opp, var rommet allerede relativt "flatt" og homogent slik at et "normalt" univers med "klassiske" fysiske lover kunne oppstå.
På sin side mener den sovjetamerikanske fysikeren Alexander Vilenkin at universet vårt er en slags "boble" av falskt vakuum inne i det evige og stadig ekspanderende gigantiske multiseniverset, der slike bobler konstant oppstår som et resultat av kvantesvingninger i vakuumet, bokstavelig talt født ut av ingenting.
Begge disse teoriene lar oss omgå spørsmålet om "tidens begynnelse" og uforeneligheten mellom Big Bang-forholdene med Einsteins fysikk, men samtidig reiser de et nytt spørsmål - er slike alternativer for utvidelse av universet i stand til å generere det i den formen det nå eksisterer?
Som beregninger av Leners og hans kolleger viser, kan slike scenarier for universets fødsel ikke fungere i prinsippet. I de fleste tilfeller fører de ikke til fødselen av et "flatt" og rolig univers som vårt, men til fremveksten av kraftige forstyrrelser i strukturen, noe som vil gjøre slike "alternative" universer ustabile. Dessuten er sannsynligheten for fødselen av et slikt ustabilt univers mye høyere enn dets stabile kolleger, noe som stiller tvil til ideene til Hawking og Vilenkin.
Salgsfremmende video:
Følgelig kan ikke Big Bang unngås - forskere, som Lehners og hans kolleger konkluderer, må finne en måte å forene kvantemekanikk og relativitetsteorien, samt forstå hvordan kvantesvingninger ble undertrykt ved ekstremt høy tetthet av materie og romtidens krumning.
