Vad kom innan början? Xuanyu Han/Getty Images Det är svårt nog att föreställa sig en tid, för ungefär 13,7 miljarder år sedan, när hela universum existerade som en säregenhet . Enligt Big Bang teorin , en av de viktigaste utmanarna som tävlar om att förklara hur universum blev till, all materia i kosmos - hela rymden själv - existerade i en form mindre än en subatomär partikel [källa:Wall].
När du väl tänker på det, uppstår en ännu svårare fråga:Vad fanns just innan big bang inträffade?
Frågan i sig föregår modern kosmologi med minst 1, 600 år. Teologen Sankt Augustinus från 400-talet brottades med frågan om vad som fanns innan Gud skapade universum. Hans slutsats var att den bibliska frasen "I början" antydde att Gud inte hade gjort någonting tidigare. Dessutom, Augustinus hävdade att världen inte skapades av Gud vid en viss tidpunkt, men den tiden och universum hade skapats samtidigt [källa:Villanova University].
I början av 1900 -talet, Albert Einstein kom till mycket liknande slutsatser med sin teori om allmän relativitet. Tänk bara på effekten av massa i tid. En planets stora massa förvränger tiden - vilket gör att tiden går lite långsammare för en människa på jordens yta än en satellit i omloppsbana. Skillnaden är för liten för att märka, men tiden går till och med långsammare för någon som står bredvid ett stort stenblock än för en person som står ensam på ett fält. [källa:Redd].
Baserat på Einsteins arbete, Den belgiska kosmologen pastor Georges Lemaître publicerade ett papper 1927 som föreslog att universum började som en singularitet och att Big Bang ledde till dess expansion [källa:Soter och Tyson].
Enligt Einsteins relativitetsteori, tiden uppstod bara när den ursprungliga singulariteten expanderade mot sin nuvarande storlek och form.
Avslutat fall? Långt ifrån. Detta är en kosmologisk fråga som inte kommer att förbli död. Under årtiondena efter Einsteins död, tillkomsten av kvantfysik och en mängd nya teorier väckte frågor om universum före big bang. Fortsätt läsa för att lära dig om några av dem.
Denna illustration visar den kosmiska mikrovågsbakgrunden - strålning kvar från Big Bang - samlad av Plancks orbitalobservatorium. ESA och Planck -samarbetet Här är en tanke:Tänk om vårt universum bara är avkomma till en annan, äldre universum? Vissa astrofysiker spekulerar i att denna historia är skriven i den relikvierstrålning som finns kvar från Big Bang:the kosmisk mikrovågsbakgrund (CMB).
Astronomer observerade först CMB 1965, och det skapade snabbt problem för Big Bang -teorin - problem som senare behandlades (ett tag) 1981 med inflationsteori . Denna teori innebär en extremt snabb expansion av universum under de första ögonblicken av dess existens. Det står också för temperatur- och densitetsfluktuationer i CMB, men dikterar att dessa fluktuationer ska vara enhetliga.
Så är inte fallet. De senaste kartläggningsinsatserna tyder faktiskt på att universum är snett, med fler fluktuationer på vissa områden än på andra. Vissa kosmologer ser denna observation som ett bevis på att vårt universum "bubblade av" från ett moderuniversum, med ord från California Institute of Technology -forskaren Adrienne Erickcek [källa:Lintott]
I kaotisk inflationsteori , detta koncept går ännu djupare:en oändlig utveckling av inflationsbubblor, var och en blir ett universum, och var och en av dessa förlossningar ännu mer inflationsbubblor i ett omätbart multiversum [källa:Jones].
Ytterligare andra modeller kretsar kring bildandet av själva singeln före pre-bang. Om du tänker på svarta hål som kosmiska sopkompressorer, de står som främsta kandidater för all den ursprungliga komprimeringen, så vårt expanderande universum kan teoretiskt vara det vita hålets utmatning från ett svart hål i ett annat universum. A vitt hål är en hypotetisk kropp som verkar på motsatt sätt som ett svart hål, avger allvarlig energi och materia snarare än suger in den. Tänk på det som en kosmisk avgasventil. Vissa forskare föreslår att vårt universum kan ha fötts inuti ett svart hål, och varje svart hål i vårt eget universum kan också innehålla separata universum [källa:Choi].
Men vissa forskare tror att universum startade, inte med en Big Bang, men med en stor studs.
Länge sedan, medeltida religiösa filosofer i Indien lärde att universum går igenom en oändlig cykel av skapande och förstörelse, där den utvecklas från en odifferentierad massa till den komplexa verklighet vi ser runt oss, innan han förstör sig själv och börjar på nytt [källa:Davis].
Vissa samtida forskare har kommit fram till en idé med slående paralleller. De tror att istället för en Big Bang, universum expanderar och drar ihop sig i en cykel, studsar tillbaka varje gång den krymper till en viss storlek. I Big Bounce -teori , varje cykel skulle börja med en liten, smidigt universum som inte skulle vara lika litet som singulariteten. Det skulle gradvis expandera, och bli klumpigare och mer skev med tiden. Så småningom, det skulle nå en punkt där det skulle börja kollapsa och gradvis släta ut sig, när den krympt till storleken på utgångspunkten. Sedan, cykeln skulle börja på nytt [källa:Wolchover].
För att Big Bounce -idén ska fungera, den måste hitta en väg kring singularitetsteorierna som utvecklats av brittiska fysiker Roger Penrose och Stephen Hawking, som tyder på att ett kontraherande universum skulle krympa ända ner till en singularitet, på det sättet att en massiv döende stjärna så småningom kondenserar till att bilda ett svart hål. Att göra det, Big Bounce -modeller är beroende av tanken på negativ energi som motverkar gravitationen och vänder kollapsen, så att universum och tid-rum skulle drivas isär igen och igen [källa:Wolchover].
Dessa cykler av kontraktion och expansion skulle upprepa sig själva, ungefär en gång varje biljon år [källa:Taylor].
The Big Bounce skulle göra avsteg från den västerländska civilisationens syn på verkligheten sedan St Augustine, eftersom den skulle erkänna att tiden faktiskt fanns före universum som vi känner det.
Men oavsett om det är en Big Bang eller en Big Bounce, frågan om vad som fanns före vårt nuvarande universum förblir en öppen fråga. Kanske ingenting. Kanske ett annat universum eller en annan version av vårt eget. Kanske ett hav av universum, var och en med olika lagar som dikterar dess fysiska verklighet.
Utforska länkarna på nästa sida för att ta itu med andra höga, kosmologiska frågor.
Ursprungligen publicerat:7 jan. 2019
