Што ако универзумот нема крај?

Вообичаената приказна за универзумот е дека има почеток, средина и крај.

Започна со Големата експлозија (Биг Бенг) пред 13,8 милијарди години кога универзумот беше мал, врел и густ. За помалку од еден милијардити дел од милијардиот дел од секундата, таа точка на универзумот се прошири на повеќе од милијарда, милијарда пати поголема од нејзината оригинална големина преку процес наречен „космолошка инфлација“.

Следуваше „грациозниот излез“, кога инфлацијата запре. Универзумот продолжи да се шири и се ладеше, но со мал дел од почетната брзина. Во следните 380.000 години, универзумот беше толку густ што дури ни светлината не можеше да се движи низ него – космосот беше непроѕирна, супержешка плазма од расфрлани честички. Кога работите конечно се изладија доволно за да се формираат првите атоми на водород,уУниверзумот брзо стана проѕирен. Радијацијата експлодираше во секоја насока, а универзумот беше на пат да стане грутчест ентитет што го гледаме денес, со огромни делови од празен простор испрекинат со купчиња честички, прашина, ѕвезди, црни дупки, галаксии, зрачење и други форми на материјата и енергијата.

Тоа не е особено драматичен крај, иако има задоволителна завршница.

Но, што ако Големата експлозија всушност не беше почеток на сето тоа?

Можеби Биг Бенг беше повеќе „Големо отскокнување“, пресвртна точка во тековниот циклус на контракција и проширување. Или, тоа би можело да биде повеќе како точка на рефлексија, со огледална слика на нашиот универзум што се шири на „другата страна“, каде што антиматеријата ја заменува материјата, а самото време тече наназад.

Или, Биг Бенг може да биде преодна точка во универзумот кој отсекогаш се шири – и секогаш ќе се шири. Сите овие теории се наоѓаат надвор од главната космологија, но сите се поддржани од влијателни научници.

Зголемениот број на овие конкурентни теории сугерира дека сега е време да се ослободиме од идејата дека Големата експлозија го означила почетокот на просторот и времето. И, навистина, за да има дури и крај.

Многу конкурентни алтернативи за Биг Бенг произлегуваат од длабокото незадоволство од идејата за космолошка инфлација.

„Морам да признаам, никогаш не ми се допадна инфлацијата од самиот почеток“, вели Нил Турок, поранешен директор на Институтот за теоретска физика „Периметар“ во Ватерло, Канада.

„Инфлациската парадигма пропадна“, додава Пол Стајнхард, професор по наука Алберт Ајнштајн на Универзитетот Принстон и поборник на моделот „Големо отскокнување“.

„Секогаш ја сметав инфлацијата како многу вештачка теорија“, вели Роџер Пенроуз, почесен професор по математика на Универзитетот Оксфорд. „Главната причина што не умре при раѓањето е тоа што тоа беше единственото нешто на што луѓето можеа да помислат за да го објаснат она што тие го нарекуваат „непроменливост на скалата на космичката микробранови температурни флуктуации на позадината“.

Космичката микробранова позадина (или ЦМБ) е фундаментален фактор во секој модел на универзумот откако за прв пат бил забележан во 1965 година и датира до моментот кога универзумот стана транспарентен за зрачење. ЦМБ е главен извор на информации за тоа како изгледал раниот универзум. Тоа е исто така примамлива мистерија за физичарите.

„Температурата ЦМБ е иста на спротивните страни на небото и тие делови од небото никогаш не би биле во причински контакт“, вели Кејти Мек, космолог од Државниот универзитет во Северна Каролина. „Нешто мораше да ги поврзе тие два региони на универзумот во минатото. Нешто мораше да каже дека тој дел од небото има иста температура како тој дел од небото“.

Без некој механизам за изедначување на температурата низ вселената што може да се набљудува, научниците би очекувале да видат многу поголеми варијации во различни региони.

Инфлацијата нуди начин да се реши овој таканаречен „проблем на хомогеност“. Со период на луда експанзија што го протега Универзумот толку брзо што речиси целата работа заврши далеку подалеку од регионот што можеме да го набљудуваме и да комуницираме. Нашиот забележлив универзум се прошири од еден мал хомоген регион во тој исконски жежок хаос, создавајќи униформа CMB. Другите региони надвор од она што можеме да го набљудуваме може да изгледаат многу поинаку.

Квантната физика, исто така, ги принудува теориите за инфлација на многу несигурна територија. Се предвидува дека ретките квантни флуктуации ќе предизвикаат инфлацијата да го раздели просторот на бесконечен број на закрпи со диво различни својства – „мултиверзум“ во кој буквално се случува секој замислив исход.

„Теоријата е целосно неодлучна“, вели Штајнхард. „Може само да се каже дека набљудувачкиот универзум може да биде ваков или оној или која било друга можност што можете да ја замислите, во зависност од тоа каде се наоѓаме во мултиверзумот. Ништо не е исклучено што е физички замисливо“.

Штајнхард, кој беше еден од оригиналните архитекти на теоријата на инфлација, на крајот се засити од недостатокот на предвидливост и непроверливост.

„Дали навистина треба да замислиме дека постои бесконечен број на неуредни универзуми што никогаш не сме ги виделе и никогаш нема да ги видиме за да го објасниме единствениот едноставен и извонредно мазен универзум што всушност го набљудуваме?“, прашува тој. „Велам не. Мораме да бараме подобра идеја“.

Проблемот можеби е поврзан со самиот Биг Бенг и со идејата дека има почеток на просторот и времето.

Теоријата за „Големото отскокнување“ се согласува со сликата на Биг Бенг на жешка, густа вселена пред 13,8 милијарди години, која почнала да се шири и лади. Но, наместо да биде почеток на просторот и времето, тоа беше момент на транзиција од претходната фаза во која просторот се собираше.

Со отскокнување, а не со тресок, вели Штајнхард, далечните делови на космосот би имале доволно време да комуницираат едни со други и да формираат единствен мазен универзум во кој изворите на ЦМБ зрачењето би имале шанса да се изедначат.

Всушност, можно е времето да постои отсекогаш.

Можеби најпредизвикувачката алтернатива на Биг Бенг и инфлацијата е теоријата на Роџер Пенроуз „Конформална циклична космологија“ (ЦЦЦ). Како Големото отскокнување, таа вклучува универзум кој можеби постои отсекогаш. Но, во ЦЦЦ, тој никогаш не поминува низ период на контракција – тој само се проширува.

„Погледот што го имам е дека Големата експлозија не беше почеток“, вели Пенроуз. „Целата слика на она што го знаеме во денешно време, целата историја на универзумот, е она што јас го нарекувам еден ‘еон’ во низа еони“.

Моделот на Пенроуз предвидува дека голем дел од материјата во универзумот на крајот ќе биде влечена во ултра-масивни црни дупки. Како што Универзумот се шири и се лади до речиси апсолутна нула, тие црни дупки ќе „провријат“ преку феноменот наречен Хокинг зрачење.

Малку е веројатно дека некогаш ќе можеме директно да набљудуваме што се случило во првите моменти по Големата експлозија, а камоли моментите претходно. Непроѕирната прегреана плазма што постоеше во раните моменти веројатно засекогаш ќе го замати нашиот поглед. Но, постојат и други потенцијално набљудувани феномени, како што се исконските гравитациски бранови, исконските црни дупки, десните неутрина, кои би можеле да ни дадат некои индиции за тоа кои од теориите за нашиот универзум се точни.

Дотогаш, приказната за нашиот универзум, неговите почетоци и дали има крај, ќе продолжи да се дебатира. (Би-Би-Си фјучр)