Araştırmacılar, Big Bang'den önce var olan daralan bir evren modeli geliştirdiler. Büyütmek için tıklayın
Büyük Patlama, Evrenin 13.7 milyar yıl önce nasıl tek bir nokta olarak başladığını ve o zamandan beri genişlediğini açıklıyor, ancak bundan önce ne olduğunu açıklamıyor. Penn Eyalet Üniversitesi'nden araştırmacılar, mevcut evrenimizde Büyük Patlama'dan önce geriye dönüp bakabilecek kanıtlar olması gerektiğine inanıyorlar. Araştırmalarına göre, genişleyen evrenimize benzer uzay-zaman geometrisine sahip bir daralma evreni vardı. Evren çöktü ve sonra Büyük Patlama olarak “sıçradı”.
Einstein’ın genel görelilik teorisine göre, Büyük Patlama sadece maddeyi değil, uzay-zamanın kendisinin de doğduğu büyük olay olan Başlangıç'ı temsil eder. Klasik teoriler o andan önce varoluş hakkında hiçbir ipucu sunmasa da, Penn State'teki bir araştırma ekibi, daha erken bir zamana götüren konuları bulmak için kuantum yerçekimi hesaplamalarını kullandı. “Genel görelilik, evreni, maddenin denklemlerinin dayanamadığı kadar yoğunlaştığı bir noktaya kadar tanımlamak için kullanılabilir” diyor Eberly Fizik Aile Başkanı ve Kütleçekim Fiziği Enstitüsü Müdürü Abhay Ashtekar Eyaletinde Geometri ve Geometri. “Bu noktanın ötesinde, Einstein için mevcut olmayan kuantum araçlarını uygulamamız gerekiyordu.” Kuantum fiziğini genel görelilikle birleştirerek, Ashtekar ve doktora sonrası iki araştırmacı Tomasz Pawlowski ve Parmpreet Singh, Big Bang'den bizimkine benzer fiziği sergileyen küçülen bir evrene giden bir model geliştirebildiler.
Fiziksel İnceleme Mektupları'nın mevcut sayısında bildirilen araştırmada, ekip, Big Bang'den önce, uzay-zaman geometrisine sahip, aksi takdirde mevcut genişleyen evrenimize benzeyen bir daralma evreninin olduğunu gösteriyor. Yerçekimi kuvvetleri bu önceki evreni içe doğru çekerken, uzay-zamanın kuantum özelliklerinin yerçekiminin çekici olmak yerine itici olmasına neden olduğu bir noktaya ulaştı. Ashtekar, “Einstein’ın kozmolojik denklemlerinin kuantum modifikasyonlarını kullanarak, klasik bir Big Bang yerine aslında bir kuantum Sıçraması olduğunu gösterdik” diyor. “Başka bir klasik, Big Bang öncesi evren olduğunu keşfettikten çok şaşırdık ki, birkaç ay boyunca farklı parametre değerlerine sahip simülasyonları tekrarladık, ancak Big Bounce senaryosunun sağlam olduğunu gördük.”
Büyük Patlama'dan önce var olan başka bir evrenin genel fikri daha önce önerilmiş olsa da, bu, sistematik olarak varlığını oluşturan ve o evrendeki uzay-zaman geometrisinin özelliklerini çıkaran ilk matematiksel tanımdır.
Araştırma ekibi, genel göreliliğin kuantum fiziği ile birleşmesi sorununa öncü bir yaklaşım olan döngü kuantum yerçekimini kullandı ve bu da Penn Devlet Kütleçekim Fiziği ve Geometrisi Enstitüsü'nde öncülük etti. Bu teoride, uzay-zaman geometrisinin kendisinin ayrık bir “atomik” yapısı vardır ve tanıdık süreklilik sadece bir yaklaşımdır. Uzay kumaşı, tam anlamıyla tek boyutlu kuantum iplikler tarafından dokunur. Big-Bang'in yakınında, bu kumaş şiddetle yırtılır ve geometrinin kuantum doğası önem kazanır. Yerçekimi kuvvetli itici yapar ve Büyük Sıçrama'ya neden olur.
Ashtekar, “İlk çalışmamız evrenimizin homojen bir modelini alıyor” diyor. “Ancak, bize döngü kuantum yerçekiminin altında yatan fikirlere güven verdi. Evreni bildiğimiz gibi daha iyi tasvir etmek ve kuantum yerçekiminin özelliklerini daha iyi anlamak için modeli geliştirmeye devam edeceğiz. ”
Araştırma Ulusal Bilim Vakfı, Alexander von Humboldt Vakfı ve Penn State Eberly Bilim Koleji tarafından desteklendi.
Orijinal Kaynak: PSU Haber Bülteni
