Powszechnie akceptowany wiek Wszechświata, według szacunków ogólnej teorii względności, wynosi 13,8 miliarda lat. Na początku, wszystko co istniało, zajmowało nieskończenie gęsty punkt czy nazywając go inaczej – osobliwość. Dopiero z tego punktu w wyniku „Wielkiego Wybuchu” wydobył się cały wszechświat.
Chociaż osobliwość wynika bezpośrednio i nieuchronnie z ogólnej teorii względności, niektórzy naukowcy postrzegają ją jako dość problematyczną, ponieważ matematyka może wyjaśnić tylko to, co stało się bezpośrednio po Wielkim Wybuchu – a nie w czasie istnienia osobliwości lub przed jej powstaniem. Zwróćcie uwagę, że piszę tu „przed” i „po” tak jakby w osobliwości istniał czas. Oczywiście, że czas i cała czasoprzestrzeń powstała dzięki Wielkiemu Wybuchowi, co więcej czasoprzestrzeń ciągle powstaje, rozszerza się.
Osobliwość jest najpoważniejszym problemem ogólnej teorii względności, ponieważ prawa fizyki przestają tam działac” powiedział Ali Ahmed Farag z Benha University w Egipcie. Ali Faraq i jego kolega po fachu Saurya Das z Uniwersytetu w Lethbridge w Kanadzie, przedstawili w artykule opublikowanym w Physics Letters B model, w którym Wszechświat nie ma początku ani końca a więc nie ma w nim osobliwości.
Powrót do starych pomysłów
Obu fizyków zainspirowały prace Davida Bhoma z lat pięćdziesiątych. Rozważał on zamianę znanych z ogólnej teorii względności linii geodezyjnych (najkrótszych linii łączących dwa punkty) przez trajektorie kwantowe. W swoim artykule, Ali i Das zastosowali te trajektorie Bhoma do równania opracowanego w 1950 roku przez fizyka Amala Kumara Raychaudhuri z Uniwersytetu w Kalkucie. Raychaudhuri był również nauczycielem Dasa, gdy ten był studentem w latach 90-tych.
Wykorzystując równanie Raychaudhuriego skorygowane kwantowo, Ali i Das wyprowadzili kwantowo skorygowane równanie Friedmanna, które z kolei opisuje ewolucję wszechświata (w tym Wielki Wybuch) w kontekście ogólnej teorii względności. Chociaż nie jest to prawdziwa teoria grawitacji kwantowej, model zawiera elementy zarówno teorii kwantowej jak i ogólnej teorii względności. Ali i Das spodziewają się także, że ich wyniki będą się prawdziwe nawet wtedy, gdy pełna teoria kwantowej grawitacji zostanie wreszcie sformułowana.
Brak osobliwości i ciemnej energii
Teoria obu fizyków nie przewiduje Wielkiego Wybuchu ale też – późniejszej wielkiej zapaści. Jeden ze scenariuszy oparty na ogólnej teorii względności przewiduje bowiem, że po okresie rozszerzania się wszechświata zacznie on się kurczyć aż do chwili gdy osiągnie tak mały rozmiar, ze stanie się osobliwością.
Klasyczne linie geodezyjne w OTW mogą się bowiem łączyć a punkt, w którym łączą się wszystkie jest właśnie osobliwością. Trajektorie kwantowe, którymi posługują się Ali i Das nie łączą się nigdy, a zatem nigdy nie utworzą one punktu osobliwego.
W kategoriach kosmologicznych, naukowcy wyjaśniają, że poprawki kwantowe mogą być traktowane jak stała kosmologiczna (nie ma konieczności wprowadzania ciemnej energii). Stała kosmologiczna powoduje, że rozwiązaniem równań Einsteina może być świat o skończonej wielkości, i nieskończonym wieku. Określenia również przypuszczenia, że zgadzają się ściśle z bieżących obserwacji stałej kosmologicznej i gęstości wszechświata.
Nowa cząstka przenosząca grawitację
Modele fizyczne opisują wszechświat wypełniony cieczą, która składa się z grawitonów – hipotetycznych cząstek odpowiedzialnych za przenoszenie pola grawitacyjnego. Zgodnie z propozycją Alego, Dasa oraz Rajata Bhaduriego z McMaster University w Kanadzie, grawitony mogą tworzyć tzw. gaz Bosego-Eisteina w temperaturze, która zawsze występowała we Wszechświecie.
naukowcy motywowani możliwością pozbycia się z teorii tworów takich jak osobliwość, ciemna energia i materia planują przeanalizować swój model bardziej rygorystycznie. Przykładem może być określenie wrażliwości modelu na niewielkie anizotropowe perturbacje. Mają nadzieję, ze teoria będzie generować znacznie rozbieżne wyniki, dzięki czemu wprowadzając do niej niewielkie zmiany będzie możliwe wyjaśnienie kilku zjawisk na raz.
Źródło: www.sekretynauki.pl
