Enligt Einsteins relativitetsteori, rymdtidens krökning var oändlig vid big bang. Faktiskt, vid denna tidpunkt misslyckas alla matematiska verktyg, och teorin går sönder. Dock, det förblev tanken att kanske början på universum kunde behandlas på ett enklare sätt, och att oändligheterna i big bang kan undvikas. Detta har verkligen varit det hopp som uttryckts sedan 1980-talet av de välkända kosmologerna James Hartle och Stephen Hawking med deras "gränslösa förslag", och av Alexander Vilenkin med sitt "tunnelförslag". Nu har forskare vid Max Planck Institute for Gravitational Physics (Albert Einstein Institute/AEI) i Potsdam och vid Perimeter Institute i Kanada kunnat använda bättre matematiska metoder för att visa att dessa idéer inte kan fungera. Big Bang, i sin komplicerade ära, behåller all sin gåta.

Ett av kosmologins huvudmål är att förstå början på vårt universum. Data från satellituppdraget Planck visar att universum för 13,8 miljarder år sedan bestod av en varm och tät sopp av partiklar. Sedan dess har universum expanderat. Detta är huvudprincipen för heta big bang -teorin, men teorin misslyckas med att beskriva de allra första stadierna själva, eftersom förhållandena var för extrema. Verkligen, när vi närmar oss big bang, energitätheten och krökning växer tills vi når den punkt där de blir oändliga.

Som ett alternativ, förslagen om "ingen gräns" och "tunnling" antar att det lilla tidiga universum uppstod genom kvanttunnelering från ingenting, och växte därefter in i det stora universum som vi ser. Rymdtidens krökning skulle ha varit stor, men ändligt i detta inledningsskede, och geometrin skulle ha varit jämn - utan gräns (se bild 1, vänster panel). Denna första konfiguration skulle ersätta den vanliga big bang. Dock, länge var de verkliga konsekvenserna av denna hypotes oklara. Nu, med hjälp av bättre matematiska metoder, Jean-Luc Lehners, gruppledare vid AEI, och hans kollegor Job Feldbrugge och Neil Turok vid Perimeter Institute, lyckades definiera de 35 år gamla teorierna på ett exakt sätt för första gången, och beräkna deras konsekvenser. Resultatet av dessa undersökningar är att dessa alternativ till big bang inte är några riktiga alternativ. Som ett resultat av Heisenbergs osäkerhetsrelation, dessa modeller innebär inte bara att släta universum kan tunnla ur ingenting, men också oregelbundna universum. Faktiskt, ju mer oregelbundna och skrynkliga de är, desto mer sannolikt (se bild 1, högra panelen). "Därför innebär" förslaget utan gräns "inte ett stort universum som det vi lever i, men ganska små krökta universum som skulle kollapsa omedelbart ", säger Jean-Luc Lehners, som leder gruppen "teoretisk kosmologi" vid AEI.

Därför kan man inte kringgå big bang så lätt. Lehners och hans kollegor försöker nu ta reda på vilken mekanism som kunde ha hållit de stora kvantfluktuationerna i schack under de mest extrema omständigheterna, låta vårt stora universum utvecklas.