Çfarë ekzistonte para Big Bengut?

Si Universi ynë lindi nga asgjëja ose nëse kishte diçka që ekzistonte përpara tij, mbetet një mister, por kjo nuk po i ndalon disa fizikanë qe të kryejne studime dhe te përpiqen ta kuptojnë.

Kuptimi i fjales është se asgjë nuk vjen nga asgjëja. Që diçka të ekzistojë, duhet të ketë material ose një komponent në dispozicion, dhe që ato të jenë të disponueshme, duhet të ketë diçka tjetër në dispozicion. Nga erdhi materiali që krijoi Big Bengun dhe çfarë ndodhi në radhë të parë për të krijuar atë material?

Ylli i fundit ngadalë do të ftohet dhe do të shuhet. Me kalimin e tij, Universi do të bëhet edhe një herë një zbrazëti, pa dritë, pa jetë apo kuptim.” Kështu paralajmëroi fizikani Brian Cox në serinë e fundit të BBC Universe.

Zbehja e yllit të fundit do të jetë vetëm fillimi i një epoke pafundësisht të gjatë dhe të errët. E gjithë lënda përfundimisht do të thithet nga vrimat e zeza monstruoze, të cilat nga ana e tyre do të avullojnë në vezullimet më të zbehta të dritës. Hapësira do të zgjerohet gjithmonë nga jashtë derisa edhe ajo dritë e zbehtë të bëhet shumë e përhapur për të ndërvepruar. Aktiviteti do të pushojë.

Apo do ta bëjë? Mjaft e çuditshme, disa kozmologë besojnë se një univers bosh i mëparshëm, i ftohtë i errët si ai që shtrihet në të ardhmen tonë të largët, mund të ketë qenë burimi i Big Bengut tonë.

Çështja e parë

Por, para se të arrijmë tek kjo, le të hedhim një vështrim se si “materia, lënda fizike u krijua fillimisht. Nëse synojmë të shpjegojmë origjinën e materies së qëndrueshme të përbërë nga atome ose molekula, sigurisht që nuk ka pasur asgjë të tillë në Big Bengun, as për qindra mijëra vjet më pas. Ne, në fakt, kemi një kuptim mjaft të detajuar se si atomet e para u formuan nga grimca më të thjeshta, pasi kushtet u krijuan që materia komplekse të ishte e qëndrueshme, dhe se si këto atome u shkrinë më vonë në elementë më të rëndë brenda yjeve. Por ky kuptim nuk trajton pyetjen nëse diçka erdhi nga asgjëja.

Pra, le të mendojmë më tej. Grimcat e para të çdo lloji të lëndës jetëgjatë ishin protonet dhe neutronet, të cilat së bashku përbëjnë bërthamën atomike. Këto erdhën në ekzistencë rreth një të dhjetëmijëtën e sekondës pas Big Bengut. Përpara kësaj pike, nuk kishte vërtet asnjë material në ndonjë kuptim të njohur të fjalës. Por fizika na lejon të vazhdojmë të gjurmojmë prapavijën kohore tek proceset fizike që i paraprijnë çdo materie të qëndrueshme.

Kjo na çon në të ashtuquajturën “epokë të madhe të unifikuar”. Deri më tani, ne jemi mirë në fushën e fizikës spekulative, pasi nuk mund të prodhojmë energji të mjaftueshme në eksperimentet tona për të hetuar llojin e proceseve që po ndodhnin në atë kohë. Por një hipotezë e besueshme është se bota fizike përbëhej nga një supë e grimcave elementare jetëshkurtër, duke përfshirë kuarkët, blloqet ndërtuese të protoneve dhe neutroneve. Kishte edhe materie edhe “antimmaterë” në sasi afërsisht të barabarta. Çdo lloj grimce e materies, siç është kuarku, ka një shoqërues “imazhi pasqyrë” të antimateries, i cili është pothuajse identik me vetveten, që ndryshon vetëm në një aspekt. Megjithatë, materia dhe antimateria asgjësohen në një ndezje energjie kur takohen, që do të thotë se këto grimca krijoheshin dhe shkatërroheshin vazhdimisht.

LEXO:

Shkencëtarët zbulojnë embrion e dinosaurit 66 milionë vjeçar

Si eshte ruajtur ADN-ja në sedimentet arkeologjike për mijëra vjet.

Por si u krijuan këto grimca në radhë ne fillim?

Teoria kuantike e fushës na thotë se edhe një vakum, që supozohet se korrespondon me hapësirën boshe, është plot me aktivitet fizik në formën e luhatjeve të energjisë. Këto luhatje mund të shkaktojnë shfaqjen e grimcave, të cilat do të zhduken menjëherë pas kësaj. Kjo mund të tingëllojë si një çudi matematikore dhe si fizikë jo reale, por grimca të tilla janë vërejtur në eksperimente të panumërta.

Gjendja e vakumit hapësinor po vlon me grimca që krijohen dhe shkatërrohen vazhdimisht, me sa duket “nga hiçi”. Por mbase e gjithë kjo na thotë vërtet se vakumi kuantik është (pavarësisht nga emri i tij) një diçka dhe jo një asgjë. Filozofi David Albert ka kritikuar studimet e Big Bengut të cilat premtojnë të marrin diçka nga asgjëja në këtë mënyrë.

Supozoni se pyesim: nga lindi vetë hapësirë-koha?

Atëherë ne mund të vazhdojmë ta kthejmë orën edhe më mbrapa, në “epokën e Plankut” vërtet të lashtë – një periudhë kaq e hershme në historinë e Universit saqë teoritë tona më të mira të fizikës prishen. Kjo epokë ndodhi vetëm një e dhjetë e miliona e një triliontë e një triliontë e një triliontë e sekondës pas Big Bengut. Në këtë pikë, vetë hapësira dhe koha u bënë subjekt i luhatjeve kuantike. Fizikanët zakonisht punojnë veçmas me mekanikën kuantike, e cila sundon mikrobotën e grimcave, dhe me relativitetin e përgjithshëm, i cili zbatohet në shkallë të mëdha kozmike. Por për të kuptuar me të vërtetë epokën e Plankut, na duhet një teori e plotë e gravitetit kuantik.

Ne ende nuk kemi një teori të përsosur të gravitetit kuantik, por ka përpjekje per gjetjen e saj, si teoria e fijeve dhe graviteti kuantik i ciklit. Në këto përpjekje, hapësira dhe koha e zakonshme zakonisht shihen si emergjente, si valët në sipërfaqen e një oqeani të thellë. Ajo që ne përjetojmë si hapësirë ​​dhe kohë janë produkt i proceseve kuantike që veprojnë në një nivel më të thellë, mikroskopik, procese që nuk kanë shumë kuptim për ne si krijesa të rrënjosura në botën makroskopike.

Gjëja më e sigurt që mund të themi në këtë fazë është se fizika deri më tani nuk ka gjetur asnjë rast të konfirmuar të diçkaje që lind nga asgjëja.

Në epokën e Plankut, kuptimi ynë i zakonshëm i hapësirës dhe kohës prishet, kështu që ne nuk mund të mbështetemi më as në kuptimin tonë të zakonshëm të shkakut dhe pasojës. Pavarësisht nga kjo, të gjitha teoritë kandidate të gravitetit kuantik përshkruajnë diçka fizike që po ndodhte në epokën e Plankut – një pararendës kuantik i hapësirës dhe kohës së zakonshme. Por nga erdhi kjo?

Edhe nëse shkaku, nuk zbatohet më në ndonjë mënyrë të zakonshme, mund të jetë ende e mundur të shpjegohet një komponent i universit të epokës Plankut në termat e një tjetri. Fatkeqësisht, deri tani edhe fizika jonë më e mirë nuk ka mundur ti japë përgjigje. Derisa të bëjmë përparim të mëtejshëm drejt një “teorie të gjithçkaje”, nuk do të jemi në gjendje të japim ndonjë përgjigje përfundimtare. Gjëja më e sigurt që mund të themi në këtë fazë është se fizika deri më tani nuk ka gjetur asnjë rast të konfirmuar të diçkaje që lind nga asgjëja.

Ciklet nga pothuajse asgjë

Për t’iu përgjigjur me të vërtetë pyetjes se si diçka mund të lindte nga asgjëja, do të na duhej të shpjegonim gjendjen kuantike të të gjithë Universit në fillim të epokës së Plankut. Të gjitha përpjekjet për ta bërë këtë mbeten te pa perfunduara. Disa prej tyre u drejtohen forcave të mbinatyrshme si një projektues. Por shpjegime të tjera kandidate mbeten brenda sferës së fizikës , si një multivers, i cili përmban një numër të pafund universesh paralele, ose modele ciklike të Universit, që lindin dhe rilindin përsëri.

universi
si u kijua universi

Fizikani fitues i çmimit Nobel ne vitin 2020, Roger Penrose, propozoi një model intrigues por të diskutueshëm për një univers ciklik të quajtur “kozmologji ciklike konformale“. Penrose u frymëzua nga një lidhje matematikore interesante midis një gjendjeje shumë të nxehtë, të dendur dhe të vogël të Universit – siç ishte në Big Bang – dhe një gjendje jashtëzakonisht të ftohtë, boshe, të zgjeruar të Universit – siç do të jetë në të ardhmen e largët. . Teoria e tij radikale për të shpjeguar këtë korrespondencë është se ato gjendje bëhen matematikisht identike kur çohen në kufijtë e tyre. Edhe pse mund të duket paradoksale , një mungesë totale e materies mund të ketë arritur të krijojë të gjithë lëndën që shohim rreth nesh në Universin tonë.

Në këtë këndvështrim, Big Bengu lind nga një pothuajse asgjë. Kjo është ajo që mbetet kur e gjithë lënda në një univers është konsumuar në vrima të zeza, të cilat nga ana e tyre janë zier në fotone – të humbura në një zbrazëti. Kështu, i gjithë universi lind nga diçka që e parë nga një këndvështrim tjetër fizik është aq afër sa mund të arrihet me asgjë. Por kjo asgjë nuk është ende një lloj diçkaje. Është ende një univers fizik, sado i zbrazët.

Si mund të jetë e njëjta gjendje një univers i ftohtë dhe bosh nga një këndvështrim dhe një univers i dendur i nxehtë nga një tjetër? Përgjigja qëndron në një procedurë komplekse matematikore të quajtur “rishkallëzimi konform”, një transformim gjeometrik i cili në fakt ndryshon madhësinë e një objekti, por e lë formën e tij të pandryshuar.

Penrose tregoi se si gjendja e dendur e ftohtë dhe gjendja e dendur e nxehtë mund të lidhen me një rishkallëzim të tillë në mënyrë që ato të përputhen me format e hapësirës së tyre edhe pse jo me madhësitë e tyre. Është, pa dyshim, e vështirë të kuptosh se si dy objekte mund të jenë identike në këtë mënyrë kur ato kanë madhësi të ndryshme – por Penrose argumenton se madhësia si koncept nuk ka më kuptim në mjedise të tilla fizike ekstreme.

Në kozmologjinë ciklike konformale, drejtimi i shpjegimit shkon nga e vjetra dhe e ftohtë tek e reja dhe e nxehtë: gjendja e dendur e nxehtë ekziston për shkak të gjendjes së ftohtë boshe. Por kjo “sepse” nuk është ajo e njohura – e një shkaku të ndjekur në kohë nga efekti i tij. Nuk është vetëm madhësia që pushon së qeni e rëndësishme në këto gjendje ekstreme: koha po ashtu. Gjendja e dendur e ftohtë dhe gjendja e dendur e nxehtë janë në fuqi të vendosura në afate të ndryshme kohore. Gjendja e ftohtë e zbrazët do të vazhdonte përgjithmonë nga këndvështrimi i një vëzhguesi në gjeometrinë e vet kohore, por gjendja e dendur e nxehtë që krijon, banon në mënyrë efektive në një vijë të re kohore të vetme.

Mund të ndihmojë për të kuptuar gjendjen e dendur të nxehtë të prodhuar nga gjendja boshe e ftohtë në një mënyrë jo shkakësore. Ndoshta duhet të themi se gjendja e dendur e nxehtë del nga, ose është e bazuar në, ose realizohet nga gjendja e ftohtë dhe e zbrazët. Këto janë ide dalluese metafizike të cilat janë eksploruar gjerësisht nga filozofët e shkencës, veçanërisht në kontekstin e gravitetit kuantik, ku shkaku dhe efekti i zakonshëm duket se prishen. Në kufijtë e njohurive tona, fizika dhe filozofia bëhen të vështira për t’u shkëputur.

Provat eksperimentale

Kozmologjia ciklike konformale ofron disa përgjigje të detajuara, megjithëse spekulative, për pyetjen se pse ndodhi Big Bangu . Por edhe nëse vizioni i Penrose justifikohet nga përparimi i ardhshëm i kozmologjisë, ne mund të mendojmë se ende nuk do t’i përgjigjeshim një pyetjeje më të thellë filozofike një pyetje se nga erdhi vetë realiteti fizik. Si lindi i gjithë sistemi i cikleve?

Pastaj më në fund përfundojmë me pyetjen e pastër se pse ekziston diçka më shumë se asgjë, një nga pyetjet më të mëdha të metafizikës.

Por fokusi ynë këtu është në shpjegimet që mbeten brenda sferës së fizikës. Ekzistojnë tre opsione të gjera për pyetjen më të thellë se si filluan ciklet. Nuk mund të kishte fare shpjegim fizik. Ose mund të ketë cikle të përsëritura pafundësisht, secili një univers më vete, me gjendjen fillestare kuantike të çdo universi të shpjeguar nga disa veçori të universit më parë. Ose mund të ketë një cikël të vetëm, dhe një univers të vetëm përsëritës, me fillimin e atij cikli të shpjeguar nga ndonjë veçori e fundit të tij. Dy qasjet e fundit shmangin nevojën për ndonjë ngjarje të pashkaktuar – dhe kjo u jep atyre një tërheqje të veçantë. Asgjë nuk do të lihej e pashpjegueshme nga fizika.

Penrose parashikon një sekuencë ciklesh të reja të pafundme për arsye të lidhura pjesërisht me interpretimin e tij të preferuar të teorisë kuantike. Në mekanikën kuantike, një sistem fizik ekziston në një mbivendosje të shumë gjendjeve të ndryshme në të njëjtën kohë, dhe vetëm “zgjedh një” rastësisht, kur e matim atë. Për Penrose, çdo cikël përfshin ngjarje kuantike të rastësishme që dalin në një mënyrë të ndryshme – që do të thotë se çdo cikël do të ndryshojë nga ato para dhe pas tij. Ky është në të vërtetë një lajm i mirë për fizikantët eksperimentalë, sepse mund të na lejojë të shohim universin e vjetër që lindi tonën përmes gjurmëve të zbehta, ose anomalive, në rrezatimin e mbetur nga Big Bengu i parë nga sateliti Planck.

Penrose dhe bashkëpunëtorët e tij besojnë se mund t’i kenë parë këto gjurmë tashmë, duke i atribuar modele në të dhënat e Planck rrezatimit nga vrimat e zeza supermasive në universin e mëparshëm. Megjithatë, vëzhgimet e tyre të pretenduara janë sfiduar nga fizikanë të tjerë dhe juria mbetet jashtë.

Ciklet e reja të pafundme janë çelësi i vizionit të vetë Penrose. Por ekziston një mënyrë e natyrshme për të kthyer kozmologjinë ciklike konformale nga një formë me shumë cikle në një formë me një cikël. Pastaj realiteti fizik konsiston në një lëvizje të vetme me biçikletë përmes Big Bengut në një gjendje maksimalisht të zbrazët në të ardhmen e largët – dhe më pas përsëri në të njëjtin Big Bang, duke krijuar përsëri të njëjtin univers.

Kjo mundësi e fundit është në përputhje me një interpretim tjetër të mekanikës kuantike, të quajtur interpretimi i shumë botëve. Interpretimi i shumë botëve na thotë se sa herë që matim një sistem që është në mbivendosje, kjo matje nuk zgjedh rastësisht një gjendje. Në vend të kësaj, rezultati i matjes që shohim është vetëm një mundësi – ajo që shfaqet në Universin tonë. Rezultatet e tjera të matjes luhen të gjitha në universe të tjera në një multivers, efektivisht të shkëputur nga yni. Pra, sado e vogël të jetë mundësia që diçka të ndodhë, nëse ajo ka një shans jo zero, atëherë ajo ndodh në një botë paralele kuantike. Ka njerëz si ju atje në botë të tjera që kanë fituar llotarinë, ose janë përfshirë në re nga një tajfun fantastik, ose janë ndezur spontanisht, ose i kanë bërë të treja njëkohësisht.

Big Bengu ynë mund të jetë rilindja e një multiversi të vetëm kuantik, që përmban pafundësisht shumë universe të ndryshëm që ndodhin të gjithë së bashku
Disa njerëz besojnë se universe të tilla paralele mund të jenë gjithashtu të vëzhgueshme në të dhënat kozmologjike, si gjurmë të shkaktuara nga përplasja e një universi tjetër me tonën.

Teoria kuantike e shumë botëve jep një kthesë të re në kozmologjinë ciklike konformale, megjithëse jo me të cilën pajtohet Penrose. Big Bengu ynë mund të jetë rilindja e një multiversi të vetëm kuantik, që përmban pafundësisht shumë universe të ndryshëm që ndodhin të gjithë së bashku. Gjithçka e mundshme ndodh – pastaj ndodh përsëri dhe përsëri dhe përsëri.

Një mit i lashtë

Për një filozof të shkencës, vizioni i Penrose është magjepsës. Ai hap mundësi të reja për shpjegimin e Big Bengut, duke i çuar shpjegimet tona përtej shkakut dhe pasojës së zakonshme. Prandaj është një rast i shkëlqyeshëm për të eksploruar mënyra të ndryshme që fizika mund të shpjegojë botën tonë. Ajo meriton më shumë vëmendje nga filozofët.

Për një të apasionuar te mitologjisë, vizioni i Penrose është i bukur. Në formën e preferuar me shumë cikle të Penrose, ajo premton botë të reja të pafundme të lindura nga hiri i paraardhësve të tyre. Në formën e tij me një cikël, ai është një ri-thirrje moderne e habitshme e idesë së lashtë të Ouroboros, ose gjarprit botëror. Në mitologjinë norvegjeze, gjarpri Jörmungandr është një fëmijë i Lokit, një mashtrues i zgjuar dhe gjigantit Angrbod. Jörmungandr konsumon bishtin e vet dhe rrethi i krijuar mban ekuilibrin e botës. Por miti i Ouroboros është dokumentuar në të gjithë botën – duke përfshirë edhe Egjiptin e lashtë.

Ouroboros e të njëjtit univers ciklik është me të vërtetë madhështor. Ai përmban brenda barkut të tij Universin tonë, si dhe çdo universe të çuditshëm dhe të mrekullueshëm alternativ të mundshëm të lejuar nga fizika kuantike – dhe në pikën ku koka e tij takohet me bishtin e tij, ai është plotësisht bosh, por gjithashtu rrjedh me energji në temperaturat prej njëqind mijë milionë miliardë trilion gradë Celsius. /faktedhekuiozitete.com

Alastair Wilson është profesor i filozofisë në Universitetin e Birminghamit

Burimi :https://theconversation.com/how-could-the-big-bang-arise-from-nothing-171986