Big Bang -teorin är den mest kända och mest accepterade förklaringen till universums början och utveckling, men det är knappast någon konsensus bland forskarna.

Den brasilianske fysikern Juliano Cesar Silva Neves ingår i en grupp forskare som vågar föreställa sig ett annat ursprung. I en studie som nyligen publicerats i tidskriften Allmän relativitet och gravitation , Neves föreslår eliminering av en nyckelaspekt av den vanliga kosmologiska modellen:behovet av en rumtidssingularitet känd som Big Bang.

För att höja denna möjlighet, Neves utmanar tanken att tiden hade en början och återinför möjligheten att den nuvarande expansionen föregicks av sammandragning. "Jag tror att Big Bang aldrig har hänt, " sade fysikern, som arbetar som forskare vid University of Campinas Mathematics, Statistics &Scientific Computation Institute (IMECC-UNICAMP) i delstaten Sao Paulo, Brasilien.

För Neves, det snabba expansionssteget för rymdtid utesluter inte möjligheten till en tidigare kontraktionsfas. Dessutom, övergången från kontraktion till expansion kanske inte har förstört alla spår från föregående fas.

Artikeln, som återspeglar arbetet som utvecklats under det tematiska projektet "Fysik och geometri i rymdtiden, "överväger lösningarna på de allmänna relativitetsekvationerna som beskriver kosmos geometri och föreslår sedan införandet av en" skalfaktor "som gör att hastigheten med vilken universum expanderar beror inte bara på tid utan också på kosmologisk skala.

"För att mäta i vilken takt universum expanderar med den vanliga kosmologi där det finns en Big Bang, en matematisk funktion används som endast beror på kosmologisk tid, sa Neves, som utarbetade idén med professor Alberto Vazques Saa från IMECC-UNICAMP.

Med skalfaktorn, själva Big Bang, en kosmologisk singularitet, upphör att vara en nödvändig förutsättning för att kosmos ska börja universell expansion. Ett begrepp från matematik som uttrycker obestämdhet, termen "singularitet" användes av kosmologer för att karakterisera det ursprungliga kosmologiska tillståndet som fanns för 13,8 miljarder år sedan, när all materia och energi komprimerades till ett tillstånd av oändlig densitet och temperatur, där de traditionella fysikaliska lagarna inte längre gäller.

The Big Bang Theory har sitt ursprung i slutet av 1920-talet då amerikanska astronomen Edwin Hubble upptäckte att nästan alla galaxer rör sig bort från varandra med allt snabbare hastigheter.

Från 1940 -talet och framåt, vetenskapsmän vägledda av Einsteins allmänna relativitetsteori konstruerade en detaljerad modell av universums utveckling sedan Big Bang. Modellen kan leda till tre möjliga resultat:universums oändliga expansion vid allt högre hastigheter; stagnationen av expansionen på permanent basis; eller en omvänd retraktionsprocess som orsakas av gravitationen som utövas av universums massa, känd som Big Crunch.

"Eliminering av singulariteten eller Big Bang för tillbaka det studsande universum till kosmologins teoretiska skede. Frånvaron av en singularitet i början av rymdtiden öppnar möjligheten att rester av en tidigare kontraktionsfas kan ha stått emot fasförändringen och kan fortfarande var med oss ​​i den pågående expansionen av universum, Sa Neves.

Neves föreställer sig att "studsande kosmologi" är förankrad i hypotesen att den stora krisen skulle ge vika för en evig följd av universum, skapa extrema förhållanden av densitet och temperatur för att inleda en ny inversion i processen, vika för expansion i en annan studs.

Rester av sammandragning

Svarta hål är utgångspunkten för Neves undersökningar av ett teoretiskt "studsande universum".

"Vem vet, det kan finnas rester av svarta hål i den pågående expansionen som är från den föregående kontraktionsfasen och passerade intakt genom studsens flaskhals, " han sa.

Består av den imploderade kärnan som återstår efter att en jätte stjärna exploderar, svarta hål är ett slags kosmiskt objekt vars kärna dragit ihop för att bilda en singularitet, en punkt med oändlig densitet och den starkaste gravitationsattraktion som finns. Ingenting kommer undan från det, inte ens ljus.

Enligt Neves, ett svart hål definieras inte av singularitet, utan snarare genom en händelsehorisont, ett membran som indikerar den punkt där ingen återvända från vilken ingenting undgår det obönhörliga ödet att bli uppslukad och förstörd av singulariteten.

"Utanför händelsehorisonten för ett vanligt svart hål, det finns inga större förändringar, men inuti det, förändringarna är djupt rotade. Det finns en annan rumtid som undviker bildandet av en singularitet."

Skalfaktorn som formulerats av Neves och Saa inspirerades av amerikanska fysikern James Bardeen. 1968, Berdeen använde ett matematiskt trick för att modifiera lösningen på de allmänna relativitetskvationerna som beskriver svarta hål.

Tricket bestod av att tänka på massan i ett svart hål inte som en konstant, som tidigare varit fallet, men som en funktion som beror på avståndet till mitten av det svarta hålet. Med denna förändring, ett annat svart hål, kallas ett vanligt svart hål, framkom ur lösningen till ekvationerna. "Vanliga svarta hål är tillåtna, eftersom de inte kränker allmän relativitet. Konceptet är inte nytt och har ofta besökts de senaste decennierna, sa Neves.

Eftersom införandet av ett matematiskt trick i de allmänna relativitetskvationerna kan förhindra bildandet av singulariteter i vanliga svarta hål, Neves övervägde att skapa en liknande konst för att eliminera singulariteten i en vanlig studs.

I modern vetenskap, en teori är värdelös om den inte kan verifieras, hur vackert och inspirerande det än må vara. Hur testar du hypotesen om en Big Bang som inte började med en singularitet? "Genom att leta efter spår av händelserna i en sammandragningsfas som kan ha varit kvar i den pågående expansionsfasen. Kandidaterna inkluderar rester av svarta hål från en tidigare fas av universell sammandragning som kan ha överlevt studsen, Sa Neves.