byl vesmír navždy? Pokud ano, možná je to poskakování tam a zpět v nikdy nekončící cyklus velké rány, ve které všechny věci bublinky ze singularity, následuje velký drtí, ve kterém všechno spolkne znovu tvořit hustý bod, ze kterého vesmíru se znovu narodil. A cyklus pokračuje znovu a znovu a znovu.,

matematika těchto teorií má však nikdy nefungovalo tak, že by nám mohl říct, zda náš vesmír je cyklická, nebo má jeden začátek a jeden konec. V poslední době se však tým teoretiků dovolával pravomocí tzv. teorie strun, aby vyřešil některé základní hádanky raného vesmíru. Výsledek by nám mohl dát teoretický tlak potřebný k vybudování vesmíru od nuly, a tím poskytnout podporu opakujícímu se vesmíru.,

Související: Od Velkého Třesku do současnosti: snímky našeho vesmíru v čase

obraz

Pokud chcete vytvořit svůj vlastní teoretický model vesmíru, být mým hostem. Nikdo vás nikdy nezastaví v tom, abyste si vytvořili vlastní kosmologii. Ale pokud chcete hrát hru vesmíru, musíte hrát podle jeho pravidel. To znamená, že bez ohledu na to, co obsahuje váš model vesmíru, musíte čelit některým studeným, tvrdým pozorovacím důkazům.,

například víme, že žijeme v rozšiřujícím se vesmíru, ve kterém od nás galaxie a hvězdy odlétají stále rostoucí rychlostí. Vědci to mohou říci pomocí různých typů technik pro výpočet toho, jak rychle se galaxie v různých vzdálenostech od nás vzdalují. Máme také fotografie dítěte vesmíru, když to bylo jen 380 000 let staré (a to jsem opravdu na mysli „dítě,“ jako vesmír, je v současné době 13,8 miliardy let).,

V, že dítě obrázek, vidíme zajímavé vzory — malé skvrny a skvrny, které odhalují existenci mírné teploty a tlaku rozdíly v tom, že mladý vesmír.

Jsme schopni vysvětlit všechny tyto připomínky (a více) s tím, co říká kosmologie Velkého Třesku, plus další nápad známý jako inflace, což je proces, který si myslíme, že se stalo, když byl vesmír méně než druhý starý., Během tohoto procesu (který sám trval na mrňavé kousek druhého), se vesmír stal mnohem, mnohem větší, přičemž kvantové rozdíly a dělat je větší v procesu. Tyto rozdíly nakonec rostly, protože mírně hustší skvrny měly mírně silnější gravitaci, což je zvětšilo. V průběhu doby, tyto rozdíly se stal dostatečně velký na otisk sebe jako skvrny na dítě obraz vesmíru (a miliardy let později, věci jako hvězdy a galaxie, ale to je jiný příběh).,

král raného vesmíru

unavený z Teorie velkého třesku a chcete svou vlastní verzi kosmologie? To je v pořádku, ale budete muset vysvětlit věci, jako je expanze vesmíru a skvrny v dětském obrazu vesmíru. Jinými slovy, musíte udělat lepší práci při vysvětlování vesmíru než inflace.

to se zdá snadné, ale není., Tlak, hustota a teplota rozdíly ve vesmíru raných letech sužují mnoho alternativních kosmologií, včetně jednoho z nejvíce populární pojďme-go-větší-než-the-big-bang nápady, známý jako (jste připraveni na to), Ekpyrotic vesmíru. Slovo ekpyrotic pochází z řečtiny pro slovo pro „požár“, který odkazuje na starou filozofickou myšlenku neustále se opakujícího vesmíru.

v ekpyrotickém scénáři se vesmír … neustále opakuje., Z tohoto pohledu jsme v současné době ve fázi „třesku“, která nakonec (nějak) zpomalí, zastaví, zvrátí a křupne zpět na neuvěřitelně vysoké teploty a tlaky. Pak se vesmír (nějak) odrazí zpět a znovu se vznítí v nové fázi velkého třesku.

problém je v tom, že je těžké replikovat skvrny a skvrny v dětském obrazu vesmíru v Ekpyrotickém vesmíru., Když jsme se pokusit dát dohromady nějaké vágní fyziky k vysvětlení krize-bounce-bang cyklu (a já to zdůraznit, „vágní“, protože tyto procesy zahrnují energie a váhy, že nejsme dokonce blíží k pochopení se známými fyziky), všechno prostě přijde příliš … hladké. Žádné rány. Žádné wiggles. Žádné skvrny. Žádné rozdíly v teplotě, tlaku nebo hustotě.

a to neznamená, že teorie neodpovídají pozorování raného vesmíru. To znamená, že tyto kosmologie nevedou k vesmíru naplněnému galaxiemi, hvězdami nebo dokonce lidmi.,

takže to je trochu průšvih.

související: jak skončí vesmír?

S-brány šetří den

název hry v posledních několika letech Ekpyrotic teorií je, aby se snaží, aby odpovídaly stejné pozorování, že inflace má. V posledním pokusu překonat tuto překážku a učinit Ekpyrotické kosmologie alespoň poněkud úctyhodným, tým vědců nevyvolává nikoho jiného než s-brane.

vpravo. S-branes. Takže jste slyšeli o teorii strun, že?, To je vesmír základní fyziky, kde každá částice je opravdu malý, vibrační řetězec. Ale před několika lety si teoretici uvědomili, že struny nemusí být jednorozměrné. A jméno, které dávají vícerozměrnému řetězci? Brane.

pokud jde o část „S“? Většina bran v teorii strun se může volně pohybovat prostorem i časem, ale hypotetická s-brane může existovat pouze v jednom okamžiku v čase, za velmi zvláštních podmínek.,

V této nové Ekpyrotic scénář, kdy vesmír byl na své nejmenší a nejhustší konfigurace je to možné, S-brány objevil, což vyvolalo opětovné rozšíření kosmu, naplněné hmotou a zářením (velký třesk) a s malými výkyvy teploty a tlaku (což vede k dobře-známé skvrny v dětské obrázky z vesmíru). To je to, co tři fyzici navrhují v novém článku zveřejněném online v červenci na serveru preprint arXiv, což znamená, že papír musí být ještě přezkoumán.

je tato myšlenka správná? Kdo ví., Teorie strun je v poslední době na tenkém teoretickém ledu, protože experimenty jako experimenty na velkém Hadronovém urychlovači nedokázaly najít žádné náznaky teorie známé jako supersymetrie, což je kritický základ teorie strun . A pojem S-brany je samo o sobě kontroverzní nápad v Teorii Strun společenství, jak to není přesně známo, zda brany by být dovoleno existovat jen v jednom okamžiku v čase.,

k Dispozici je také skutečnost, že nejen vesmír, jak ho známe rozšiřuje, ale je to zrychluje své rozpínání, ani náznak, to zpomaluje (natož hroutí) v dohledné době. Přijít na to, co by mohlo způsobit, že narazí na brzdy a zpětný chod, pak, je složité.

přesto stojí za to prozkoumat ekpyrotické (a další) nápady, protože nejčasnější okamžiky vesmíru poskytují některé z nejvíce záhadných a náročných otázek moderní fyzice.

Pavel M., Sutter je astrofyzik v SUNY Stony Brook a Flatiron Institute, hostitel ask Spaceman a Space Radio, a autor vašeho místa ve vesmíru.

původně publikováno v Live Science.