Mohla by proslulá teorie „velkého třesku“ potřebovat revizi? Skupina teoretických fyziků předpokládá, že k zrození vesmíru mohlo dojít poté, co se čtyřrozměrná hvězda zhroutila do černé díry a vypustila trosky.
Než se dostaneme k jejich nálezům, řekněme to jen tím, že řekneme, že nikdo nic neví. Lidé očividně nebyli v době, kdy začal vesmír, kolem sebe. Standardní teorie je taková, že vesmír rostl z nekonečně hustého bodu nebo singularity, ale kdo ví, co tam předtím bylo?
"Všichni fyzici vědí, že drakové mohli vyletět ze singularity," uvedla Niayesh Afshordi, astrofyzik z Perimeter Institute for Theoretical Physics v Kanadě, který spoluautorem nové studie.
Jaká jsou tedy omezení teorie velkého třesku? Jedinečnost je jedním z nich. Je také těžké předvídat, proč by vznikl vesmír, který má téměř jednotnou teplotu, protože věk našeho vesmíru (asi 13,8 miliard let) nedává dostatek času - pokud můžeme říct - dosáhnout teplotní rovnováhy .
Většina kosmologů tvrdí, že vesmír se musel pro tento účel rozšiřovat rychleji, než je rychlost světla, ale Ashford říká, že i ta teorie má problémy: „Velký třesk byl tak chaotický, není jasné, že by pro něj existovala i malá homogenní záplata inflace začít pracovat. “
Fyzici navrhují toto:
- Model, který vytvořili, má trojrozměrný vesmír plovoucí jako membrána (nebo brane) v „velkém vesmíru“, který má čtyři rozměry. (Ano, to také způsobuje bolení našich hlav, takže by mohlo být snazší dočasně myslet na brandu jako na dvourozměrný a na „objemový vesmír“ jako na trojrozměrný, když se to pokoušíte představit.) Můžete si přečíst více technické podrobnosti v tomto článku z roku 2000, na kterém je založena nová teorie.
- Takže pokud má tento „objemový vesmír“ čtyřrozměrné hvězdy, mohly by tyto hvězdy projít stejnými životními cykly jako trojrozměrné ty, které známe. Nejmasivnější z nich by explodovali jako supernovy, zbavili se kůže a jejich nejvnitřnější části by se zhroutily jako černá díra.
- 4-D černá díra by měla „horizont událostí“, stejně jako 3-D ty, které známe. Horizont událostí je hranicí mezi vnitřkem a vnějškem černé díry. Existuje spousta teorií o tom, co se děje uvnitř černé díry, ačkoli nic nebylo nikdy pozorováno.
- V trojrozměrném vesmíru se horizont událostí objeví jako dvourozměrná plocha. Takže ve 4-D vesmíru by horizont událostí byl 3-D objekt zvaný hypersféra.
- Model tedy v podstatě říká, že když se 4-D hvězda roztrhne, zbylý materiál by vytvořil 3-D branu obklopující 3-D horizont událostí a pak se rozbalil.
Dlouhá a krátká? Abychom to přivedli zpět k věcem, které vidíme, z pozorování je zřejmé, že vesmír se rozšiřuje (a ve skutečnosti se zvyšuje, jak se rozšiřuje, možná kvůli tajemné temné energii). Nová teorie říká, že expanze pochází z růstu tohoto 3-D brane. Existuje však alespoň jedno omezení.
Zatímco model vysvětluje, proč má vesmír téměř rovnoměrnou teplotu (4-D vesmír předcházející tomu, že by existoval mnohem déle), dalekohled Evropské kosmické agentury nazvaný Planck nedávno zmapoval malé změny teploty v pozadí kosmického mikrovlnného záření, což je věřil aby zůstaly zbytky vesmíru. (Přečtěte si více o CMB zde.)
Nový model se od těchto hodnot CMB liší přibližně o čtyři procenta, takže se vědci snaží model vylepšit. Stále však cítí, že model má cenu. Planck ukazuje, že inflace se děje, ale neukazuje sepročinflace se děje.
"Studie by mohla pomoci ukázat, jak je inflace spouštěna pohybem vesmíru skrze realitu vyšší dimenze," uvedli vědci.
Více o jejich výzkumu si můžete přečíst na tomto předpublikovaném papíru Arxiv. V příspěvku Arxiv není uvedeno, zda byl příspěvek předložen k publikování vědeckým časopisům s recenzovaným hodnocením.
Zdroj: Příroda
