หากทฤษฎีใหม่กลายเป็นจริงจักรวาลอาจไม่ได้เริ่มต้นด้วยการปัง
ในสูตรใหม่จักรวาลไม่เคยเป็นเอกพจน์หรือจุดเล็ก ๆ ที่มีขนาดเล็กและมีความหนาแน่นไม่สิ้นสุด ในความเป็นจริงจักรวาลอาจไม่มีจุดเริ่มต้นเลย
“ ทฤษฎีของเราชี้ให้เห็นว่าอายุของจักรวาลอาจไม่มีที่สิ้นสุด” Saurya Das ผู้เขียนร่วมการศึกษากล่าวนักฟิสิกส์ทฤษฎีที่มหาวิทยาลัย Lethbridge ในอัลเบอร์ตาแคนาดา
แนวคิดใหม่นี้ยังสามารถอธิบายได้ว่าสสารมืด - สารลึกลับและมองไม่เห็นซึ่งประกอบไปด้วยเรื่องส่วนใหญ่ในจักรวาล - ทำจาก Das จริง ๆ -บิ๊กแบงสู่อารยธรรม: 10 เหตุการณ์ต้นกำเนิดที่น่าตื่นตาตื่นใจ-
บิ๊กแบงใต้ไฟ
ตามทฤษฎีบิ๊กแบงจักรวาลเกิดเมื่อประมาณ 13.8 พันล้านปีก่อน ทุกเรื่องที่มีอยู่ในวันนี้ครั้งหนึ่งเคยถูกบีบให้อยู่ในจุดที่มีความหนาแน่นสูงและมีขนาดเล็กอย่างไม่สิ้นสุดที่เรียกว่าเป็นเอกพจน์ ลูกไฟตัวเล็ก ๆ นี้ก็ระเบิดและก่อให้เกิดจักรวาลยุคแรก
ความเป็นเอกเทศมาจากคณิตศาสตร์ของทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของไอน์สไตน์ซึ่งอธิบายถึงวิธีการใช้พื้นที่อวกาศมวลสารและสมการอื่น (เรียกว่าสมการของ Raychaudhuri) ที่ทำนายว่าวิถีของบางสิ่งบางอย่างจะมาบรรจบกันหรือแตกต่างเมื่อเวลาผ่านไป ย้อนกลับไปในเวลาตามสมการเหล่านี้ทุกเรื่องในจักรวาลครั้งหนึ่งเคยอยู่ในจุดเดียว - ความเป็นเอกเทศของบิ๊กแบง
แต่นั่นไม่จริงเลย ในสูตรของไอน์สไตน์กฎของฟิสิกส์จริงก่อนที่จะถึงภาวะเอกฐาน แต่นักวิทยาศาสตร์คาดการณ์ย้อนหลังราวกับว่าสมการฟิสิกส์ยังคงถืออยู่ Robert Brandenberger นักจักรวาลทางทฤษฎีของ McGill University ในมอนทรีออลซึ่งไม่ได้มีส่วนร่วมในการศึกษา
“ ดังนั้นเมื่อเราบอกว่าจักรวาลเริ่มต้นด้วยบิ๊กแบงเราไม่มีสิทธิ์ที่จะพูดอย่างนั้น” Brandenberger บอกกับ Live Science
มีปัญหาอื่น ๆ ในการผลิตทางฟิสิกส์ - กล่าวคือทฤษฎีที่โดดเด่นที่สุดทั้งสองกลไกควอนตัมและสัมพัทธภาพทั่วไปไม่สามารถกระทบยอดได้
กลศาสตร์ควอนตัมกล่าวว่าพฤติกรรมของอนุภาค subatomic ขนาดเล็กนั้นไม่แน่นอนพื้นฐาน นี่คือความขัดแย้งกับสัมพัทธภาพทั่วไปของไอน์สไตน์ซึ่งเป็นตัวกำหนดซึ่งหมายความว่าเมื่อมีการรู้จักกฎหมายธรรมชาติทั้งหมดอนาคตจะถูกกำหนดไว้อย่างสมบูรณ์โดยอดีต Das กล่าว
และทฤษฎีทั้งสองไม่ได้อธิบายอะไรสสารมืดรูปแบบที่มองไม่เห็นของสสารที่ออกแรงดึงแรงโน้มถ่วงในเรื่องธรรมดา แต่ไม่สามารถตรวจพบได้โดยกล้องโทรทรรศน์ส่วนใหญ่ทำจาก
การแก้ไขควอนตัม
Das และเพื่อนร่วมงานของเขาต้องการวิธีแก้ไขปัญหาเหล่านี้อย่างน้อย ในการทำเช่นนั้นพวกเขาดูวิธีที่เก่ากว่าในการแสดงกลศาสตร์ควอนตัมที่เรียกว่ากลไก Bohmian ในนั้นตัวแปรที่ซ่อนอยู่จะควบคุมพฤติกรรมที่แปลกประหลาดของอนุภาค subatomic ซึ่งแตกต่างจากสูตรอื่น ๆ ของกลศาสตร์ควอนตัมมันเป็นวิธีการคำนวณวิถีของอนุภาค
การใช้ทฤษฎีควอนตัมแบบเก่านี้นักวิจัยคำนวณคำแก้ไขเล็ก ๆ ที่สามารถรวมอยู่ในทฤษฎีทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของไอน์สไตน์ จากนั้นพวกเขาก็รู้ว่าจะเกิดอะไรขึ้นในเวลาที่ลึก -8 วิธีที่คุณสามารถเห็นทฤษฎีสัมพัทธภาพของ Einstein ในชีวิตจริง-
ผลที่สุด? ในสูตรใหม่ไม่มีความเป็นเอกเทศและจักรวาลนั้นเก่าแก่ไม่สิ้นสุด
วิธีทดสอบทฤษฎี
วิธีหนึ่งในการตีความคำแก้ไขควอนตัมในสมการของพวกเขาคือมันเกี่ยวข้องกับความหนาแน่นของสสารมืด Das กล่าว
ถ้าเป็นเช่นนั้นจักรวาลอาจเต็มไปด้วย superfluid ที่ทำจากอนุภาคสมมุติเช่นอนุภาคที่มีแรงโน้มถ่วงที่รู้จักกันในชื่อ gravitons หรือเย็นมากอนุภาคผีเป็นที่รู้จักกันในชื่อ Axions, Das กล่าว
วิธีหนึ่งในการทดสอบทฤษฎีคือการดูว่าสสารมืดนั้นกระจายอยู่ในจักรวาลอย่างไรและดูว่ามันตรงกับคุณสมบัติของ superfluid ที่เสนอหรือไม่ Das กล่าว
“ ถ้าผลลัพธ์ของเราตรงกับสิ่งเหล่านั้นแม้ประมาณนั้นยอดเยี่ยม” Das บอกกับ Live Science
อย่างไรก็ตามสมการใหม่เป็นเพียงวิธีเดียวในการกระทบยอดกลศาสตร์ควอนตัมและสัมพัทธภาพทั่วไป ตัวอย่างเช่นส่วนหนึ่งของทฤษฎีสตริงที่เรียกว่าคาราวิทยาแก๊สสตริงทำนายว่าจักรวาลครั้งหนึ่งเคยมีระยะคงที่ยาวนานในขณะที่ทฤษฎีอื่น ๆ คาดการณ์ว่าเคยเป็น "การตีกลับ" ของจักรวาลซึ่งจักรวาลได้ทำสัญญาครั้งแรกจนกระทั่งมันมีขนาดเล็กมากจากนั้นก็เริ่มขยายตัว Brandenberg กล่าว
ไม่ว่าจะด้วยวิธีใดจักรวาลก็มีขนาดเล็กมากและร้อนมาก
“ ความจริงที่ว่ามีลูกไฟร้อนในช่วงแรก: นั่นได้รับการยืนยัน” Brandenberg บอกกับวิทยาศาสตร์การใช้ชีวิต "เมื่อคุณพยายามที่จะย้อนกลับไปตลอดทางสู่ความเป็นเอกเทศนั่นคือเมื่อปัญหาเกิดขึ้น"
ทฤษฎีใหม่ได้รับการอธิบายในบทความที่เผยแพร่เมื่อวันที่ 4 กุมภาพันธ์ในวารสารตัวอักษรทางกายภาพ bและอีกบทความที่อยู่ภายใต้การตรวจสอบโดยเพื่อนซึ่งตีพิมพ์ในวารสาร preprintarxiv-
ติดตาม tia ghose onTwitterและGoogle+-ติดตาม LiveScience@livescience-Facebook-Google+-เผยแพร่ครั้งแรกเมื่อวิทยาศาสตร์สด-
