Защо съществува нещо, а не нищо? Този дълбок въпрос е в основата както на науката, така и на философията, като ни приканва да изследваме произхода на нашето съществуване.
В областта на еволюционната теория ние смятаме, че целият живот на Земята може да бъде проследен до общ прародител, известен като последния универсален общ прародител (LUCA). Търсенето на LUCA пленява изследователите, които изследват произхода на живота. Любопитството ни обаче не свършва дотук. Можем да се задълбочим в произхода на самата Земя и Вселената около нея, пише Science Focus.
От космологична гледна точка откриваме спираща дъха връзка между раждането на звезди, формирането на планети и разширяването на Вселената. Танцът на космическото сътворение се разгръща чрез деликатно взаимодействие между скоростта на разширяване на Вселената, гравитационния колапс на тъмната материя и улавянето на водород – животворния елемент, необходим за образуването на звезди. Без тази сложна космическа хореография животът, какъвто го познаваме, не би възникнал.
Вселената се е появила с гръм и трясък, а не с отскок
Така нашата история за космическия произход започва с фундаментален въпрос: Какъв е произходът на разширяващото се пространство-време на Вселената?
Преобладаващият модел на разширяващата се Вселена често се нарича космология на Големия взрив. Създадена от английския астроном Фред Хойл по време на радиопредаване на BBC през март 1949 г., тази теория предполага, че цялата материя във Вселената е възникнала от колосална експлозия в точно определено време в далечното минало.
Идеята за разширяваща се Вселена се подкрепя от добре изпитаната обща теория на относителността на Айнщайн, която описва пространство-времето като гъвкава среда, способна да се огъва, разширява и свива. Ако пренавием космическата лента, ще станем свидетели на свиването на Вселената в безкрайно малка точка с безкрайна температура, енергия и кривина на пространство-времето – събитие, известно като сингулярността на Големия взрив.
Стивън Хокинг и неговите колеги са посветили голяма част от кариерата си, за да разберат объркващата природа на тази необичайност. В края на краищата, ако всичко, включително самото време, се е появило при Големия взрив, как можем да обсъждаме какво се е случило, преди времето да съществува?
За щастие смели космолози са надникнали отвъд сингулярността на Големия взрив, търсейки алтернативни обяснения, които надхвърлят главоблъсканиците на безкрайността и произхода на времето. Едно интригуващо схващане предполага, че космическа епоха, предшестваща Големия взрив, е породила нова парадигма на физиката, ефективно заместваща сингулярността.
Знаем, че теорията на Айнщайн се придържа към принципите на класическата физика, така че един правдоподобен маршрут за бягство включва съществуването на квантов „мост“, свързващ разширяваща се Вселена с такава, която се срива – събитие, обикновено наричано Голям отскок.
Изследването на този път изисква разширяване на теорията на Айнщайн в сферата на квантовата гравитация, а както теорията на струните, така и квантовата гравитация предлагат потенциални варианти на Големия отскок в рамките на квантовата гравитация. Но математическите теореми, установени от Хокинг и Роджър Пенроуз, разкриват, че инфлацията не успява да избегне първоначалните особености, присъстващи в Големия взрив.
Една идея е концепцията за циклична инфлация – рамка, която съчетава космическата инфлация с понятието за цикличен колапс и разширяване, или отскачания. Тази завладяваща идея предполага, че Вселената претърпява безкрайни цикли на колапс и разширяване.
След критичен цикъл, с достатъчно натрупана ентропия, Вселената преживява бързо ускорение на пространство-времето, известно като инфлация. Чрез включването на цикли на отскачания, цикличната инфлация обхваща ползите от инфлацията, като същевременно предлага потенциално бягство от сингулярността на Големия взрив.
Подозрително малко вероятно е нашата Вселена да съществува. Освен ако не е една от многото
Тъй като космолозите не се страхуват да погледнат отвъд границите на Големия взрив, пред нас стои едно вълнуващо предизвикателство: да идентифицираме прогнози от наблюдения, които правят разлика между тези конкуриращи се модели на ранната Вселена и нашия произход. Тези отличителни прогнози държат ключа за определяне кой модел точно описва произхода на нашето съществуване.
Колкото по-напред отиваме в това интелектуално пътешествие, толкова повече мистериите на нашия космически произход се разкриват, канейки ни да навлезем по-дълбоко в енигматичния гоблен на Вселената. С всяко откритие се доближаваме до разгадаването на тайните, които осветяват нашето съществуване и хвърлят светлина върху вечния въпрос: защо има нещо, а не нищо?
