Hvad kom før BigBang? Ekspertindsigt i præ-kosmisk historie

I mere end et årtusinde har videnskabsmænd, teologer og nysgerrige sind diskuteret et dybtgående spørgsmål:hvad, om noget, eksisterede før Big Bang? Ifølge den fremherskende Big Bang-model blev hele universet for omkring 13,7 milliarder år siden komprimeret til en singularitet - et punkt mindre end en subatomær partikel (se 11, 11, . ). Men det, der lå uden for det første øjeblik, forbliver en grænse for moderne fysik.

Allerede før fremkomsten af moderne kosmologi kæmpede tænkere med dette spørgsmål. I det 4. århundrede udforskede St. Augustin konceptet om en tid før Guds skabelse, og konkluderede, at "i begyndelsen" var universet og tiden samskabt (se Soter &Tyson, 2000 ). Samspillet mellem tyngdekraft og tid fortsætter med at skabe spørgsmål om, hvad der, hvis nogen, gik forud for singulariteten.

Boblede vores univers ud af et tidligere?

Nogle moderne kosmologer antyder, at vores univers kunne være et "barn" af et ældre kosmos, en hypotese, der finder potentielle spor i den kosmiske mikrobølgebaggrund (CMB) - det svage efterglød fra Big Bang fanget af missioner som Planck (se NASA, target="in_blank">NASA 2010 ). Nylige højopløselige CMB-kort afslører subtile anisotropier, hvilket får forskere som AdrienneErickcek fra Caltech til at foreslå, at vi måske er vidne til aftryk af et moderunivers (se ).

CMB blev opdaget i 1965 og stillede indledende udfordringer til Big Bang-modellen, som blev behandlet af det inflationsparadigme, der blev introduceret i 1981. Inflation forudsiger en kort, superhurtig ekspansion, der udjævner tæthedsudsving; Den observerede ujævne temperaturfordeling i CMB antyder dog, at der kan være mere i historien (se NASA, 2010 ). Denne asymmetri giver næring til multivershypotesen, hvor utallige inflationære "bobler" genererer forskellige universer – hver et produkt af kaotisk inflation (se Jones, 2012 ).

Kaotisk inflationsteori

Kaotisk inflation udvider ideen om en enkelt oppustelig boble til en uendelig række af sådanne bobler, der hver især giver anledning til et univers. Teorien hævder, at kvanteudsving i inflatonfeltet genererer et stokastisk landskab af "lommeuniverser", hvilket potentielt forklarer de observerede inhomogeniteter i vores egen CMB (se 019 ).

Andre teorier om pre-Big Bang-universet

Alternative modeller fokuserer på tilblivelsen af selve singulariteten. For eksempel er sorte huller - ekstreme gravitationskompressioner af stof - blevet betragtet som "kosmiske affaldskomprimatorer", der kan skabe et nyt univers. Konceptet med et hvidt hul, det hypotetiske tidsomvendte modstykke til et sort hul, der udstøder stof, er blevet påberåbt for at forklare, hvordan vores univers kunne dukke op fra et sort hul i et andet kosmos (se ). Denne opfattelse foreslår, at ethvert sort hul i vores univers kunne rumme sit eget spirende univers.

Historiske filosofiske traditioner, såsom middelalderlig indisk kosmologi, underholdt allerede cykliske modeller for skabelse og ødelæggelse. Nutidig fysik har genoplivet denne idé gennem Big Bounce-rammen, som erstatter den enestående oprindelse med en evig sekvens af udvidelser og sammentrækninger. I dette scenarie udvider universet sig, når en maksimal størrelse og trækker sig derefter sammen under tyngdekraften, indtil en kritisk tæthed udløser et spring, og nulstiller cyklussen (se Taylor, 2017 ). The Big Bounce kræver en mekanisme til at afværge den singularitet, der er forudsagt af Penrose og Hawking – især en negativ energitæthed, der modvirker tyngdekraften (se 201chover, ).

Et univers af muligheder

Moderne kosmologi er et levende felt, hvor generel relativitetsteori, kvantemekanik og strengteori krydser hinanden. Mørk energi – en uset komponent, der udgør ~68 % af det observerbare univers – driver den accelererede ekspansion, vi observerer i dag (se Wall, 2011 ). Ligeledes antyder strengteori, at fundamentale partikler er endimensionelle vibrationer snarere end punktlignende, hvilket tilbyder en lovende vej til at forene tyngdekraften med kvantefysik (se 006t ). Disse rammer skubber tilsammen grænserne for, hvad vi kan observere og forstå om kosmos.

Rejsen fortsætter

Efterhånden som vi går dybere ind i universets fortid - og foregriber dets fremtid - forbliver spørgsmålene omkring Big Bangs forhistorie på forkant med videnskabelig undersøgelse. Hver ny observation forfiner vores modeller og holder søgen efter kosmisk oprindelse i live.

Mange flere oplysninger

Relaterede artikler

Flere gode links

• Atkinson, Nancy. "Tænker på tiden før Big Bang." Universet i dag. 13. juni 2008. (12. nov. 2018) https://www.universetoday.com/2008/06/13/thinking-about-time-before-the-big-bang/
• Britt, Robert Roy. "'Brane-Storm'-udfordringer er en del af Big Bang-teorien." Space.com. 18. april 2001. (28. april 2010) https://www.space.com/scienceastronomy/astronomy/bigbang_alternative_010413-1.html
• Choi, Charles Q. "Vores univers blev født i et sort hul, siger teorien." Space.com. 27. april 2010. (12. nov. 2018) https://www.space.com/8293-universe-born-black-hole-theory.html
• Davies, Paul. "Hvad skete der før Big Bang?" Beliefnet. januar 2001. (12. nov. 2018) https://www.beliefnet.com/news/science-religion/2001/01/what-happened-before-the-big-bang.aspx
• Davis, Richard H. "Tilbedelse af Śiva i middelalderens Indien:Ritual i et oscillerende univers." Ntilal Banarsidass Forlag. 2000. (12. nov. 2018) https://bit.ly/2qJ8cbF
• Jones, Andrew Zimmerman. "Beskrivelse og oprindelse af inflationsteori." ThoughtCo. 3. december 2012. (12. nov. 2018) https://www.thoughtco.com/what-is-inflation-theory-2698852
• Lintott, Chris. "Tips af 'tid før Big Bang'." BBC News. 6. juni 2008. (12. nov. 2018) https://news.bbc.co.uk/2/hi/science/nature/7440217.stm
• Marquit, Miranda. "Branerne bag strengteori." Physorg.com. 2. okt. 2006. (12. nov. 2018) https://www.physorg.com/news79009171.html
• Moskowitz, Clara. "Glimt før Big Bang Muligt." Space.com. 13. januar 2009. (12. nov. 2018) https://www.space.com/6303-glimpse-big-bang.html
• NASA Univers 101. "Hvad er inflationsteorien?" 16. april 2010. (12. nov. 2018) https://map.gsfc.nasa.gov/universe/bb_cosmo_infl.html
• NASA Universe 101. "Test of Big Bang:The CMB." 16. april 2010. (12. nov. 2018) https://map.gsfc.nasa.gov/universe/bb_tests_cmb.html
• Farvel, Dennis. "Før Big Bang var der... Hvad?" New York Times. 22. maj 2001. (12. nov. 2018) https://www.nytimes.com/2001/05/22/science/before-the-big-bang-there-was-what.html
• "Undersøgende spørgsmål:Hvad skete der før Big Bang?" 3. august 2006. (12. nov. 2018) https://www.physorg.com/news73844848.html
• Redd, Nola Taylor. "Einsteins teori om generel relativitet." Space.com. 7. nov. 2017. (12. nov. 2018) https://www.space.com/17661-theory-general-relativity.html
• Soter, Steven og Tyson, Neil deGrasse. "Profil:Georges Lemaître, Big Bangs far." Uddrag fra Cosmic Horizons. Ny presse. 2000. (12. nov. 2018) https://www.amnh.org/explore/resource-collections/cosmic-horizons/profile-georges-lemaitre-father-of-the-big-bang
• Stephey, M.J. "Hvad kom før Big Bang?" Tid. 13. august 2009. (12. november 2018) https://www.time.com/time/health/article/0,8599,1916055,00.html
• Taylor, Heather. "The Big Bounce Theory:Hvad er det?" Astronoter. 10. februar 2017. (12. nov. 2018) https://www.armaghplanet.com/blog/the-big-bounce-theory-what-is-it.html
• Science Daily. "Universet tilbyder 'Evig fest', siger kosmolog." 22. februar 2007. (12. november 2018) https://www.sciencedaily.com/releases/2007/02/070221093222.htm
• Nu, Ker. "Hvert sort hul indeholder et andet univers?" National Geographic. 9. april 2010. (28. april 2010) https://news.nationalgeographic.com/news/2010/04/100409-black-holes-alternate-universe-multiverse-einstein-wormholes/
• Villanova Universitet. "St. Augustin og kosmologi." Villanova.edu. (12. nov. 2018) https://www1.villanova.edu/villanova/artsci/anthro/Previous_Lectures/sustain/AugustineCosmology0.html
• Væg, Mike. "The Big Bang:Hvad skete der virkelig ved vores univers' fødsel?" Space.com. 21. okt. 2011. (12. nov. 2018) https://www.space.com/13347-big-bang-origins-universe-birth.html
• Wolchover, Natalie. "Hvordan universet fik sit tilbageslag." Quanta. 31. januar 2018. (12. nov. 2018) https://www.quantamagazine.org/big-bounce-models-reignite-big-bang-debate-20180131/