Фізики вважають, що Всесвіт не мав початку – він може бути вічним

Фізик Бруно Бенто займається новим напрямком в теорії квантової гравітації – причинними множинами. Він заснований на гіпотезі про дискретну структуру простору-часу та про часткову впорядкованість його точок. Застосувавши цей підхід до дослідження початку Всесвіту Бенто та його колеги прийшли до висновку, що Всесвіт не мав початку.

Не пропустіть "Таємничі" радіосигнали з космосу допоможуть вченим відкрити нові планети

Для чого нам потрібна нова теорія Всесвіту

Квантова фізика описує три з чотирьох фундаментальних взаємодій елементарних частинок. Загальна теорія відносності, з іншого боку, розробила найповніший опис гравітації, проте у двох точках – або сингулярності – вона не працює: у центрі чорної діри та на початку Всесвіту. Там гравітація поводиться не так, як у решті Всесвіту.

Для вирішення загадки сингулярності фізикам необхідна квантова теорія гравітації, тобто зрозуміти, як вона поводиться на мікроскопічному рівні. Існує кілька підходів, зокрема, теорія струн і петлева квантова гравітація, але вчені з Ліверпуля запропонували новий варіант.

Всесвіт може бути вічний

У всіх сучасних фізичних теоріях простір і час безперервні. Вони утворюють гладку тканину, що є основою всієї реальності. Але є й інша точка зору, що розглядає простір-час у вигляді окремих відрізків або "атомів". У такому випадку між двома найближчими подіями обов'язково знаходиться проміжок.

Теорія причинних множин спритно позбувається проблеми сингулярності, тому що говорить, що речовину неможливо стискати нескінченно – вона не може стати меншою, ніж розмір "атома" простору-часу. Іншими словами, сингулярності не існує.

Бенто та його колега Став Залель з Імперського коледжу Лондона розглянули події Великого вибуху з точки зору причинних множин.

В оригінальному формулюванні й динаміці причинних множин, з класичної точки зору, причинні множини виростають з нічого у відомий нам Всесвіт. У нашій же роботі немає Великого вибуху як початку, оскільки причинні множини тягнуться в минуле без кінця, і завжди є щось, що було раніше,
– стверджує Бенто.

Таким чином, фізики стверджують, що у Всесвіті не було початку – він просто існував завжди. Те, що ми вважаємо Великим вибухом, всього лише окремий момент в еволюції причинних множин.

Безліч питань у цій гіпотезі все ще залишаються без відповіді. Наприклад, не зрозуміло, чи допускає цей причинний підхід існування фізичних теорій, які описують комплексну еволюцію Всесвіту під час Великого вибуху.