Onko maailmankaikkeus ollut olemassa ikuisesti? Jos näin on, ehkä se on ollut pomppii edestakaisin loputon sykli iso otsatukka, jossa kaikki aine kuplia ulos singulariteetti, jonka jälkeen iso rutistus, jossa kaikki nielaistaan jälleen muodossa, että tiheä kohta, josta maailmankaikkeus on syntynyt uudelleen. Ja kierre jatkuu yhä uudestaan ja uudestaan.,

näiden teorioiden matematiikka ei kuitenkaan ole koskaan oikein selvinnyt tavalla, joka voisi kertoa, onko maailmankaikkeus syklinen vai onko sillä yksi alku ja yksi pää. Mutta viime aikoina joukko teoreetikkoja on vedonnut niin sanotun säieteorian kykyihin ratkaista joitakin alkuuniversumin perustavanlaatuisia arvoituksia. Tulos voisi antaa meille teoreettinen push tarvitaan rakentaa maailmankaikkeuden tyhjästä, ja siten tukea toistuva maailmankaikkeuden.,

aiheeseen Liittyvät: Big Bang esittää: kuvia meidän maailmankaikkeus ajassa

Maalaus kuva

Jos haluat rakentaa oman yksityisen teoreettinen malli maailmankaikkeuden, be my guest. Kukaan ei estä sinua tekemästä oman kosmologia. Mutta jos haluat pelata universumin peliä, sinun täytyy pelata sen sääntöjen mukaan. Se tarkoittaa, että riippumatta siitä, mitä kosmoksen mallisi Sisältää, sinun täytyy kohdata joitakin kylmiä, kovia havaintotodisteita.,

esimerkiksi, me tiedämme, että me elämme laajenevassa universumissa, jossa galaksit ja tähdet lentävät pois meiltä yhä kiihtyvällä nopeudella. Tutkijat voivat kertoa, että käyttämällä erilaisia tekniikoita laskea, kuinka nopeasti galaksit eri etäisyyksillä meistä liikkuvat pois. Meillä on myös kuvia vauvan maailmaa, kun se oli vain 380 000 vuoden ikäinen (ja tarkoitan todella ”vauva”, koska maailmankaikkeus on tällä hetkellä 13.8 miljardia vuotta vanha).,

Majoitusliike, että vauva kuva, näemme mielenkiintoisia kuvioita — pieni splotches ja laikkuja, jotka paljastavat olemassaolon lievä lämpötila-ja paine-eroja, että nuori maailmankaikkeus.

Emme osaa selittää kaikki nämä havainnot (ja enemmän), mikä on nimeltään Big Bang kosmologia, plus ylimääräinen idea tiedossa kuin inflaatio, joka on prosessi, joka meidän mielestämme tapahtui, kun maailmankaikkeus oli alle sekunnin vanha., Prosessin aikana (joka itsessään kesti pikkuriikkiset suikale toinen), maailmankaikkeus tuli paljon, paljon suurempi, kun quantum eroja ja tehdä niistä isompi prosessi. Erot kasvoivat lopulta, sillä hieman tiheämmillä laikuilla oli hieman voimakkaampi painovoima, mikä teki niistä suurempia. Ajan, nämä erot tuli tarpeeksi suuri, jotta jälki itseään splotches vauva kuva maailmankaikkeuden (ja miljardeja vuosia myöhemmin, asioita, kuten tähdet ja galaksit, mutta se on eri tarina).,

alkuuniversumin kuningas

kyllästynyt Alkuräjähdysteoriaan ja haluatko oman versiosi kosmologiasta? Se on hieno, mutta sinun täytyy selittää asioita, kuten maailmankaikkeuden laajeneminen ja splotches vauvan kuvan kosmoksen. Toisin sanoen sinun täytyy tehdä parempaa työtä maailmankaikkeuden selittämisessä kuin inflaatio.

Tämä tuntuu helpolta, mutta se ei ole., Paine, tiheys ja lämpötila erot maailmankaikkeuden varhaisina vuosina on haitannut monia vaihtoehtoisia kosmologia onkin myös yksi suosituimmista anna-mennä-isompi-kuin-the-big-bang ideoita, tunnetaan (oletko valmis), Ekpyrotic maailmankaikkeuden. Sana ekpyrotic tulee kreikan sanasta ”suurpalo”, joka viittaa antiikin filosofinen ajatus jatkuvasti toistuva maailmankaikkeuden.

Ekpyroottisessa skenaariossa maailmankaikkeus … toistuu jatkuvasti., Kyseisen näkökulmasta, olemme tällä hetkellä ”bang” – vaihe, joka lopulta (jotenkin) hidastaa, pysäyttää, kääntää, ja crunch takaisin alas uskomattoman korkeat lämpötilat ja paineet. Silloin maailmankaikkeus (jotenkin) pomppii takaisin ja syttyy uudelleen uuteen alkuräjähdysvaiheeseen.

ongelmana on, että sitä on vaikea jäljitellä läikkiä ja splotches vauva kuva universe Ekpyrotic maailmankaikkeuden., Kun yritämme koota joitakin epämääräisiä fysiikan selittää crunch-bounce-bang sykli (ja haluan korostaa ”epämääräinen”, koska nämä prosessit liittyy energioiden ja asteikot, jotka emme ole edes tulossa lähelle ymmärrystä tunnettu fysiikka), kaikki vain tulee ulos liian sileä. Ei kuoppia. Ei kiemuroita. Ei tikkuja. Ei eroja lämpötilassa, paineessa tai tiheydessä.

eikä se tarkoita vain sitä, etteivätkö teoriat vastaisi varhaisen maailmankaikkeuden havaintoja. Se tarkoittaa, että nämä kosmologiat eivät johda universumiin, joka on täynnä galakseja, tähtiä tai jopa ihmisiä.,

So that ’ s kind of a bummer.

Related: How will the universe end?

S-brane pelastaa päivän

pelin nimi viime vuoden Ekpyrotic teorioita on yrittää sovittaa samoja havaintoja, että inflaatio ei. Uusin yritys ratkaista tämä este ja tehdä Ekpyrotic kosmologia onkin ainakin jonkin verran kunnioitettava, tutkijaryhmä vedota mikään muu kuin S-brane.

oik. S-branes. Olet siis kuullut säieteoriasta?, Se on perusfysiikan universumi, jossa jokainen hiukkanen on todella pieni, värähtelevä merkkijono. Muutama vuosi sitten teoreetikot kuitenkin ymmärsivät, että merkkijonojen ei tarvitse olla yksiulotteisia. Ja nimi, jonka he antavat moniulotteiselle narulle? Braani.

Mitä tulee ”S” – osaan? No useimmat branes string-teoria voi vaeltaa vapaasti läpi sekä tilaa ja aikaa, mutta hypoteettinen S-brane voi olla olemassa vain yksi instant ajoissa, hyvin erikoisissa olosuhteissa.,

tässä uusi Ekpyrotic skenaario, kun maailmankaikkeus oli sen pienin ja tihein kokoonpano mahdollinen, S-brane ilmestyi, liipaisu uudelleen laajentamiseen cosmos täynnä asiaa ja säteily (big bang) ja pienet vaihtelut lämpötilan ja paineen (synnyttää tunnettu splotches vauva kuvia maailmankaikkeuden). Näin kolme fyysikkoa ehdottaa heinäkuussa verkossa julkaistussa uudessa lehdessä preprint-palvelimelle arxiville, eli paperia ei ole vielä vertaisarvioitu.

Onko tämä ajatus oikea? Kuka tietää., Säieteoria on ohut teoreettinen ice äskettäin, niin kokeissa kuin ne on Large Hadron Collider on ei löytänyt mitään vihjeitä teoria tunnetaan supersymmetria, joka on kriittinen perustana String theory . S-branesin käsite on itsessään Säieteoriayhteisön kiistelty ajatus, sillä ei tiedetä tarkkaan, sallitaanko branesin olla olemassa vain yhdessä hetkessä.,

on myös se tosiasia, että universumi ei ole vain laajenemassa, vaan se kiihdyttää laajenemistaan, eikä siitä ole mitään merkkejä hidastumassa (saati romahtamassa) lähiaikoina. Sen selvittäminen, mikä saisi sen jarruttamaan ja kääntämään kurssia, on siis hankalaa.

Edelleen, Ekpyrotic (ja muut) ideat ovat tutustumisen arvoisia, koska aikaisintaan hetkiä maailmankaikkeuden tarjoavat joitakin kaikkein hämmentävä ja haastavia kysymyksiä, jotka moderni fysiikka.

Paul M., Sutter on astrofyysikko koulua Stony Brook ja Flatiron-Instituutti, isäntä Pyytää Spaceman ja Tilaa Radio, ja tekijä Paikka Maailmankaikkeudessa.

julkaistiin alun perin Live Science-lehdessä.