RW Space

Большой взрыв часто описывается как взрывчатое рождение вселенной — единственный момент, когда пространство, время и материя возникли. Что, если наша вселенная появилась из чего-то еще-что-то более знакомое и радикальное одновременно? Наши расчеты показывают, что Большой взрыв был не началом всего, а скорее результатом гравитационного хруста или коллапса, который образовал очень массивную черную дыру-с последующим отскоком внутри него. Наблюдения. Но это идет по цене: это оставляет некоторые из самых фундаментальных вопросов без ответа. Это не просто технический сбой; Это глубокая теоретическая проблема, которая предполагает, что мы вообще не понимаем начало. Позже, чтобы объяснить ускоряющее расширение, наблюдаемое сегодня, они добавили еще один «таинственный» компонент: Dark Energy. Между тем, самые основные вопросы остаются открытыми: откуда все произошло? Почему это началось таким образом? И почему вселенная такая плоская, гладкая и большая? Вместо того, чтобы начинать с расширяющейся вселенной и пытаться отследить, как она началась, мы рассмотрим, что происходит, когда чрезмерно плотная коллекция материи разрушается под гравитацией. Но то, что происходит в черной дыре, за пределами горизонта событий, из которого ничего не может избежать, остается загадкой. Этот результат, расширенный покойным британским физиком Стивеном Хокингом и другими, подкрепляет идею о том, что сингулярности-как и той, что в Большом взрыве-неизбежны. Отверстия. Эти «теоремы сингулярности» полагаются на «классическую физику», которая описывает обычные макроскопические объекты. Если мы включим эффекты квантовой механики, которая управляет крошечными микрокосмосами атомов и частиц, как мы должны при крайней плотности, история может измениться. Мы находим точное аналитическое решение — математический результат без приближений. Наша математика показывает, что, приближаясь к потенциальной сингулярности, размер вселенной изменяется как (гиперболическая) функция космического времени.

Но почему теоремы Пенроуза запрещают такие результаты? Все сводится к правилу, называемому принципом квантового исключения, в котором говорится, что нет двух идентичных частиц, известных как Фримионы, не могут занимать одно и то же квантовое состояние (например, угловой импульс или «спин»).

И мы показываем, что это правило предварительно преодолевает частицы в складывании из-за того, что они не соответствуют. В результате коллапс останавливается и меняется. Отскок не только возможен-он неизбежно при правильных условиях. Требуется. Еще более удивительно, что отскок естественным образом вызывает две отдельные фазы ускоренной экспансии-инфляция и темная энергия-вызванные не гипотетическими полями, а физикой самого отскока. Он предсказывает небольшое, но ненулевое количество положительной пространственной кривизны-означает, что вселенная не совсем плоская, но слегка изогнутая, как поверхность Земли. Если будущие наблюдения, такие как продолжающаяся миссия Евклида, подтвердите небольшую положительную кривизну, было бы сильным намеком на то, что наша вселенная действительно вышла из такого отскока. Он также делает прогнозы о скорости расширения нынешней вселенной, что уже было проверено. src = «https: //www.sciencealert.comhttps: //images.theconversation.com/files/671887/original/file-20250603-56-u3hj2g.jpg? ixlib = rb-4.1 & q = 45 & auto и w = 754». srcset = «https://images.theconversation.com/files/671887/original/file-20250603-56-u3hj2g.jpg?ixlib=rb-4.1.0&q=45&auto=format&w=600&h=400&fit=crop&dpr https://images.theconversation.com/files/671887/original/file-20250603-56-u3hj2g.jpg?ixlib=rb-4.1.0&q=30&auto=format&w=600&h=400&fit=crop&dpr=2 1200w, https://images.theconversation.com/files/671887/original/file-20250603-56-u3hj2g.jpg?ixlib=rb-4.1.0&q=15&auto=format&w=600&h=400&fit=crop&dpr=3 1800w, https://images.theconversation.com/files/671887/original/file-20250603-56-u3hj2g.jpg?ixlib=rb-4.1.0&q=45&auto=format&w=754&h=503&fit=crop&dpr=1 754w https://images.theconversation.com/files/671887/original/file-20250603-56-u3hj2g.jpg?ixlib=rb-4.1.0&q=30&auto=format&w=754&h=503&fit=crop&dpr=2 1508w, https://images.theconversation.com/files/671887/original/file-20250603-56-u3hj2g.jpg?ixlib=rb-4.1.0&q=15&auto=format&w=754&h=503&fit=crop&dpr=3 2262w «Size 1466px) 754px, (максимальная ширина: 599px) 100VW, (min-width: 600px) 600px, 237px «Loading =» Lazy «>

Энрике Газтанага, профессор Института космологии и гравитации (Университет Портсмута), Университет Портсмута

. Эта статья переиздана из разговора под лицензией креативных коммун. Прочитайте оригинальную статью.