Θα μπορούσε η περίφημη θεωρία της «Μεγάλης Έκρηξης» να χρειάζεται αναθεώρηση; Μια ομάδα θεωρητικών φυσικών υποθέτει ότι η γέννηση του σύμπαντος θα μπορούσε να είχε συμβεί αφού ένα τετραδιάστατο αστέρι κατέρρευσε σε μια μαύρη τρύπα και εκτοξεύτηκε συντρίμμια.
Πριν μπούμε στα ευρήματά τους, ας το προλογίσουμε λέγοντας ότι κανείς δεν ξέρει τίποτα με βεβαιότητα. Οι άνθρωποι προφανώς δεν υπήρχαν εκεί την εποχή που ξεκίνησε το σύμπαν. Η τυπική θεωρία είναι ότι το το σύμπαν αναπτύχθηκε από ένα απείρως πυκνό σημείο ή μοναδικότητα , αλλά ποιος ξέρει τι υπήρχε πριν;
«Για όλους τους φυσικούς γνωρίζουν, οι δράκοι θα μπορούσαν να πετάνε έξω από τη μοναδικότητα», δήλωσε ο Niayesh Afshordi, αστροφυσικός του Ινστιτούτου Perimeter για Θεωρητική Φυσική στον Καναδά, ο οποίος συνέγραψε τη νέα μελέτη.
Ποιοι είναι λοιπόν οι περιορισμοί της θεωρίας του Big Bang; Η μοναδικότητα είναι ένα από αυτά. Επίσης, είναι δύσκολο να προβλέψουμε γιατί θα είχε δημιουργήσει ένα σύμπαν που έχει σχεδόν ομοιόμορφη θερμοκρασία, επειδή η ηλικία του σύμπαντός μας (περίπου 13,8 δισεκατομμύρια χρόνια) δεν δίνει αρκετό χρόνο - όσο μπορούμε να πούμε - για να επιτευχθεί μια ισορροπία θερμοκρασίας .
Οι περισσότεροι κοσμολόγοι λένε ότι το σύμπαν πρέπει να διαστέλλεται ταχύτερα από την ταχύτητα του φωτός για να συμβεί αυτό, αλλά ο Άσφορντ λέει ότι ακόμη και αυτή η θεωρία έχει προβλήματα: «Η Μεγάλη Έκρηξη ήταν τόσο χαοτική, δεν είναι ξεκάθαρο ότι θα υπήρχε έστω και ένα μικρό ομοιογενές κομμάτι για ο πληθωρισμός για να αρχίσει να δουλεύει».
Αναπαράσταση του χρονοδιαγράμματος του σύμπαντος για 13,7 δισεκατομμύρια χρόνια, από τη Μεγάλη Έκρηξη, μέσω των κοσμικών σκοτεινών χρόνων και του σχηματισμού των πρώτων άστρων, έως την επέκταση στο σύμπαν που ακολούθησε. Πίστωση: Επιστημονική Ομάδα NASA/WMAP.
Αυτό προτείνουν οι φυσικοί:
- Το μοντέλο που κατασκεύασαν έχει το τρισδιάστατο σύμπαν που επιπλέει ως μεμβράνη (ή βράνη) σε ένα «σύμπαν όγκου» που έχει τέσσερις διαστάσεις. (Ναι, αυτό πονάει και τα κεφάλια μας, επομένως μπορεί να είναι πιο εύκολο να σκεφτούμε προσωρινά τη βράνη ως δισδιάστατη και το «συγγενές σύμπαν» ως τρισδιάστατο όταν προσπαθούμε να το απεικονίσουμε.) Μπορείτε να διαβάσετε τα πιο τεχνικά Λεπτομέριες σε αυτό το έγγραφο του 2000 στην οποία βασίζεται η νέα θεωρία.
- Έτσι, εάν αυτό το «σύμπαν» έχει τετραδιάστατα αστέρια, αυτά τα αστέρια θα μπορούσαν να περάσουν από τους ίδιους κύκλους ζωής με τα τρισδιάστατα που γνωρίζουμε. Οι πιο μαζικοί θα έκαναν εκρήγνυνται ως σουπερνόβα , ρίχνουν το δέρμα τους και έχουν τα πιο εσωτερικά μέρη να καταρρέουν ως μαύρη τρύπα.
- Η 4-D μαύρη τρύπα θα έχει έναν «ορίζοντα γεγονότων» όπως ακριβώς και οι τρισδιάστατες που γνωρίζουμε. Ο ορίζοντας γεγονότων είναι το το όριο μεταξύ του εσωτερικού και του εξωτερικού μιας μαύρης τρύπας . Υπάρχουν πολλές θεωρίες για το τι συμβαίνει μέσα σε μια μαύρη τρύπα, αν και τίποτα δεν έχει παρατηρηθεί ποτέ.
- Σε ένα τρισδιάστατο σύμπαν, ο ορίζοντας γεγονότων εμφανίζεται ως μια δισδιάστατη επιφάνεια. Έτσι, σε ένα 4-D σύμπαν, ο ορίζοντας γεγονότων θα είναι ένα τρισδιάστατο αντικείμενο που ονομάζεται υπερσφαίρα.
- Οπότε, βασικά, αυτό που λέει το μοντέλο είναι ότι όταν το 4-D αστέρι διασπάται, το υλικό που απομένει θα δημιουργήσει μια τρισδιάστατη βροχή που περιβάλλει έναν τρισδιάστατο ορίζοντα γεγονότων και στη συνέχεια θα επεκταθεί.
Το μακρύ και το κοντό του; Για να το επαναφέρουμε σε πράγματα που μπορούμε να δούμε, είναι σαφές από τις παρατηρήσεις ότι το σύμπαν διαστέλλεται (και πράγματι γίνεται πιο γρήγορο καθώς επεκτείνεται, πιθανώς λόγω του μυστηριώδης σκοτεινή ενέργεια ). Η νέα θεωρία λέει ότι η επέκταση προέρχεται από την ανάπτυξη αυτής της 3-D brane. Υπάρχει όμως τουλάχιστον ένας περιορισμός.
Η εντύπωση αυτού του καλλιτέχνη δείχνει το περιβάλλον της υπερμεγέθους μαύρης τρύπας στην καρδιά του ενεργού γαλαξία NGC 3783 στον νότιο αστερισμό του Κενταύρου (Ο Κένταυρος). Νέες παρατηρήσεις χρησιμοποιώντας το Πολύ Μεγάλο Τηλεσκοπικό Συμβολόμετρο στο Παρατηρητήριο Paranal της ESO στη Χιλή αποκάλυψαν όχι μόνο τον όγκο της καυτής σκόνης γύρω από τη μαύρη τρύπα αλλά και έναν άνεμο ψυχρού υλικού στις πολικές περιοχές. Πίστωση: ESO/M. Kornmesser
Ενώ το μοντέλο εξηγεί γιατί το σύμπαν έχει σχεδόν ομοιόμορφη θερμοκρασία (το 4-D σύμπαν που προηγήθηκε θα υπήρχε για πολύ περισσότερο), ένα τηλεσκόπιο της Ευρωπαϊκής Διαστημικής Υπηρεσίας που ονομάζεται Planck πρόσφατα χαρτογράφησε μικρές διακυμάνσεις θερμοκρασίας στο κοσμικό υπόβαθρο μικροκυμάτων , που πιστεύεται ότι είναι υπολείμματα των απαρχών του σύμπαντος. ( Διαβάστε περισσότερα για το CMB εδώ. )
Το νέο μοντέλο διαφέρει από αυτές τις μετρήσεις CMB κατά περίπου τέσσερα τοις εκατό, επομένως οι ερευνητές προσπαθούν να βελτιώσουν το μοντέλο. Ωστόσο, εξακολουθούν να πιστεύουν ότι το μοντέλο αξίζει. Ο Planck δείχνει ότι ο πληθωρισμός συμβαίνει, αλλά δεν δείχνειΓιατίο πληθωρισμός συμβαίνει.
«Η μελέτη θα μπορούσε να βοηθήσει να δείξει πώς ο πληθωρισμός προκαλείται από την κίνηση του σύμπαντος μέσω μιας πραγματικότητας υψηλότερων διαστάσεων», δήλωσαν οι ερευνητές.
Μπορείτε να διαβάσετε περισσότερα για την έρευνά τους σε αυτό το προδημοσιευμένο έγγραφο Arxiv . Το λήμμα Arxiv δεν διευκρινίζει εάν η εργασία έχει υποβληθεί σε επιστημονικά περιοδικά με κριτές για δημοσίευση.
Πηγή: Φύση
