Время действительно существовало до Большого взрыва
Согласно прямой интерпретации общей теории относительности, Большой взрыв не был началом «всего».
Взяв знаменитые уравнения Эйнштейна за чистую монету и сделав как можно меньше предположений, команда исследователей перевернула время нашей Вселенной, чтобы выяснить, что это вовсе не приведет к остановке, но проведет нас через различное начало в перевернутое пространство.
Чтобы понять всю суету вокруг Большого взрыва, нам нужно немного перемотать назад, чтобы понять, почему физики думают, что это, возможно, не начало всего.
Около 90 лет назад бельгийский астроном Жорж Леметр предположил, что наблюдаемые изменения в смещении света от далеких галактик означают, что Вселенная расширяется. Если он становится больше, значит, раньше он был меньше.
Продолжайте перематывать часы — примерно на 13,8 миллиардов лет — и мы подходим к точке, где пространство должно быть ограничено невероятно крошечным объемом, также известным как особенность .
«В это время Большого Взрыва, все дело во Вселенной, был бы на вершине самого себя. Плотность была бы бесконечной,» Стивен Хокинг однажды объяснил в своей лекции на начало времени .
Существует ряд моделей, которые физики используют для описания небытия пустого пространства. Общая теория относительности Эйнштейна одна — она описывает гравитацию, поскольку она относится к геометрии базовой ткани Вселенной.
Теоремы, предложенные Хокингом и математиком Роджером Пенроузом, утверждают, что решения общих уравнений относительности в бесконечно ограниченном масштабе — как и внутри сингулярности — являются неполными.
В повседневных терминах часто говорят, что физика ломается от сингулярности, что приводит к смешению предположений о том, что мало мы можем извлечь из физики, что все еще имеет смысл.
Хокинг только недавно дал свое собственное мнение в интервью с Нилом де Грассом Тайсоном, где он сравнил пространственно-временные измерения Большого взрыва с Южным полюсом. «Нет ничего южнее Южного полюса, поэтому до Большого взрыва не было ничего вокруг», — сказал он.
Но другие физики утверждают, что есть нечто большее, чем Большой взрыв. Некоторые предполагают, что с другой стороны есть зеркальная вселенная , где время движется назад. Другие утверждают в пользу восстанавливающейся Вселенной .
Используя немного другой подход, физики Тим А. Кословский, Флавио Меркати и Дэвид Слоан придумали новую модель, указав, что нарушение возникает из-за противоречия в свойствах в конкретный момент времени, определяемый общей теорией относительности.
То, что не подразумевает теорема, — это то, как Вселенная в том виде, в каком мы ее наблюдаем, в первую очередь обязательно достигает этой точки.
Отступая от всей проблемы сингулярности, исследователи переосмыслили существующую модель сокращающегося пространства, отличая карту самого пространства-времени от «материала» в нем.
«Все проблемные термины оказываются нерелевантными при определении поведения величин, определяющих внешний вид Вселенной изнутри», — сказал Слоан , физик из Оксфордского университета.
По сути, это сводится к описанию Большого взрыва, в котором физика остается нетронутой как этап, на котором она переориентируется.
Вместо сингулярности команда называет это Янус-Пойнт, названный в честь римского бога с двумя лицами.
Относительные положения и масштабы вещей, из которых состоит Вселенная, эффективно сливаются в двумерный блин, когда мы перематываем время. Проходя через Янус Поинт, этот блин снова переворачивает 3D, только задом наперед.
Трудно сказать, что это означает в физическом смысле, но исследователи полагают, что это может иметь глубокие последствия для симметрии в физике элементарных частиц, возможно, даже создавая Вселенную, основанную в основном на антивеществе.
Хотя идея перевернутой Вселенной — старые новости, подход к решению проблемы сингулярности таким конкретным способом является новым.
«Мы не вводим никаких новых принципов и не вносим изменений в теорию общей теории относительности Эйнштейна — только в интерпретацию, которая ставится на объекты», — сказал Слоан .
Без сомнения, эти дебаты будут бушевать в будущем. Кто знает? Может быть, подобный аргумент происходит в зеркальной вселенной когда-то на другой стороне мыса Януса.
Это исследование было опубликовано в Physics Letters B .
