News

Може ли нашата Вселена да се разширява и свива обратно в малка точка за неопределено време, преживявайки събитие, подобно на Големия взрив, отново и отново? Не, казва професор Рафаел Бусо от Калифорнийския университет в Бъркли, автор на ново изследване, публикувано в списание Physical Review Letters.

Ключовият момент в живота на цикличната Вселена е Големият отскок, алтернатива на Големия взрив като начало на Вселената. Големият взрив започва със сингулярност – точка, толкова плътна, че гравитацията в нея нарушава границите на познатите ни закони на физиката – последвана от безкрайно разширяване. Но ако Вселената е започнала с Голям отскок, бихме могли да видим отвъд това, което смятаме за начало, и да видим друга Вселена, която се свива в невероятно плътна точка (но не непременно сингулярност), преди да „отскочи“ и да се превърне в разширяващата се Вселена, в която живеем днес.

Въпросът дали времето трябва да започне със сингулярност е от решаващо значение за определяне на историята и съдбата на нашия Космос. Ако Големият отскок е бил началото на нашата Вселена, той може да е и част от нашето бъдеще. Първият намек за тази възможност идва през 1965 г., от Роджър Пенроуз от Оксфордския университет. Той е изучавал черните дупки, друго място, където гравитацията е толкова силна, че разкъсва тъканта на пространство-времето, и е показал, че сингулярността е неизбежна. Бусо потвърждава това заключение.

Работата на Пенроуз не включва квантова теория, а предишните изчисления на Арон Уол от Университета в Кеймбридж разглеждат само много слаба гравитация. Анализът на Бусо не ограничава силата на гравитацията и той казва, че „категорично изключва“ цикличните Вселени. Той вярва, че ясно е показал, че Големият взрив е могъл да започне само със сингулярност.

„Мисля, че това е много значимо обобщение на оригиналната теорема на Пенроуз и нейното разширение от Уол“, споделя Онкар Парикар от Института за фундаментални изследвания Тата в Индия.

Това е голяма крачка напред, защото работата се отнася за „много по-голяма част от квантовата физика“ от предишните изследвания, съгласен е Крис Акерс от Университета на Колорадо в Боулдър. Той казва, че това поставя моделите на Големия отскок в „по-предизвикателна позиция“.

Изчисленията на Бусо се основават на обобщения втори закон на термодинамиката, който разширява стандартния втори закон, за да опише поведението на ентропията в и около черните дупки. Обобщената версия обаче все още не е окончателно доказана, което води до скептицизъм относно нейната приложимост към Големия отскок, коментира Сурджит Раджендран от университета Джонс Хопкинс в Мериленд.

През 2018 г. Раджендран и колегите му разработват математически модел на отскачащата Вселена, който заобикаля ограниченията на теореми като тази на Бусо. Техните изчисления обаче включват повече измерения на пространство-времето, отколкото наблюдаваме, оставяйки редица въпроси отворени.