Una dintre cele mai spectaculoase alternative la teoria clasică a Big Bang-ului a fost aceea că universul nostru nu ar fi început dintr-o singularitate, ci dintr-un „mare salt” (big bounce), un ciclu etern de contracție și expansiune, în care un univers anterior s-ar fi prăbușit într-un punct extrem de dens, urmat de o explozie regeneratoare. Însă o nouă analiză, publicată n revista Physical Review Letters, ar putea pune capăt acestor scenarii cosmice, anunță NewScientist.
Urmărește cele mai noi producții video TechRider.ro
- articolul continuă mai jos -
Fizicianul Raphael Bousso, de la Universitatea Berkeley din California, susține că legile fizicii cuantice exclud categoric posibilitatea unui univers ciclic. Cu alte cuvinte, universul nostru nu s-ar putea contracta și relansa la infinit, ci are un început absolut, o singularitate inevitabilă, exact așa cum afirmă teoria clasică a Big Bang-ului.
O problemă veche, revizitată cu instrumente noi
Încă din 1965, laureatul Nobel pentru fizică, Sir Roger Penrose, a demonstrat, folosind teoria relativității generale, că în condiții extreme, cum sunt cele din interiorul unei găuri negre sau de la începutul universului, apar singularități inevitabile. Regiuni în care spațiul și timpul se „rup”, iar legile fizicii așa cum le cunoaștem încetează să funcționeze.
Lucrarea lui Penrose nu ținea cont de mecanica cuantică, dar acum, prin analiza sa, Bousso introduce această dimensiune esențială. Spre deosebire de alte studii care au integrat efecte cuantice doar în condiții de gravitație slabă, Bousso afirmă că noua sa demonstrație este valabilă chiar și în prezența gravitației extreme. Concluzia? Modelele „marelui salt” sunt imposibile. Practic, singularitatea Big Bang-ului este inevitabilă.
„Este o extindere semnificativă a teoremei originale a lui Penrose”, afirmă Onkar Parrikar, cercetător la Institutul Tata din India.
Universul nu poate fi un perpetuum mobile cosmic
Această concluzie lovește în plin modelele cosmologice care propun un univers ciclic, unul care se naște, se extinde, se contractă și renaște la nesfârșit. Deși atractive din punct de vedere teoretic și filosofic, aceste scenarii sunt acum puse sub semnul întrebării de noua demonstrație, considerată un pas înainte și de alți cercetători.
„Lucrarea lui Bousso este valabilă într-un cadru cuantic mult mai larg decât cele anterioare. Modelele de tip big bounce devin tot mai greu de apărat”, spune Chris Akers, de la Universitatea Colorado Boulder, citat de NewScientist.
Totuși, nu toată comunitatea științifică e convinsă. Surjeet Rajendran, de la Universitatea Johns Hopkins, reamintește că demonstrația lui Bousso se bazează pe o formă extinsă a celei de-a doua legi a termodinamicii, o versiune care încă nu a fost definitiv demonstrată. Rajendran și colegii săi au propus în 2018 un model matematic al unui univers cu „salt”, care ocolea limitele teoretice prin adăugarea unor dimensiuni spațiale suplimentare. Dar aceste dimensiuni nu au fost încă observate în realitate, ceea ce lasă modelul în zona speculațiilor.
Un viitor decis de unde gravitaționale?
Ce ar putea tranșa dezbaterea? Observațiile directe. În special, undele gravitaționale, mici fluctuații ale spațiu-timpului, ar putea purta amprenta unui astfel de „salt” cosmic. Problema este că frecvențele acestor semnale ar fi în afara capacităților actuale ale detectoarelor.
Iar viitorul acestor instrumente este incert. Deși următoarele generații de detectoare ar putea atinge sensibilitatea necesară, finanțarea acestora este amenințată de tăieri bugetare, inclusiv de cele propuse în trecut de administrația Trump.
„Rămâne de văzut dacă natura a fost suficient de generoasă să ne lase un semnal destul de puternic și dacă lumea de azi ne permite să construim experimentele necesare pentru a-l descoperi”, concluzionează Rajendran.
Până atunci, deși ideea unui univers etern care renaște din propria cenușă rămâne poetică și tentantă, noile descoperiri sugerează că începutul universului nostru este unic, violent și inevitabil. S singularitate din care totul a început și din care, poate, nu există cale de întoarcere. Deocamdată, Big Bang-ul rămâne regele necontestat al originilor cosmice.