E cikk elején a kérdés az, mi lenne, ha az időnek nem lenne kezdete? Ahhoz, hogy egy kicsit belelássunk a kontextusba, térben és időben vissza kell mennünk az ősrobbanás korszakába, ahol egy egyediséggel találkoztunk. Eddig az általános relativitáselmélet adta nekünk a legjobb megértést az univerzumról, a szingularitásig követve annak fejlődését. A fizikusok a kvantumgravitáció felé fordulnak, hogy tovább haladjanak, és megtudják, mi volt a szingularitás előtt, ha volt „korábban”.
Elkezdődött valaha az idő? Nehéz eldönteni, melyik válasz zavartabb, eleinte lehet, hogy volt kezdet, vagy nem volt kezdet. Univerzumunk mindig is létezhetett, és a kvantumgravitáció új elmélete feltárja, hogyan működhet.
A csapat a kvantumgravitáció új elméletét használta, az úgynevezett kauzális halmazelméletet. Ezen elmélet szerint a tér és az idő a téridő diszkrét darabjaira bomlik. Valamilyen szinten a téridő alapvető egysége van. Az univerzum kezdetének ezt az oksági csoportos megközelítést használva a tudósok felfedezték, hogy az Univerzumnak nem biztos, hogy kezdete volt, hogy mindig is létezett a végtelen múltban, és csak a közelmúltban fejlődött ki az úgynevezett Ősrobbanás.
Mind a kvantumfizika, mind az általános relativitáselmélet rendkívül hatékony elméletnek bizonyult, amikor az Univerzum titkainak felszámolásáról van szó. A kvantumgravitáció azonban továbbra is megfoghatatlan, és a modern fizika talán legfrusztrálóbb problémája. Az általános relativitáselmélet ezzel szemben a gravitáció legerősebb és legteljesebb leírása, amelyet valaha is kitaláltak. De sajnos ennek megvannak a korlátai, bizonyos helyeken, mint a fekete lyukak és az Univerzum kezdete, az általános relativitáselmélet matematikája egyszerűen összeomlik.
Stephen Hawking volt az, akinek sikerült bebizonyítania, hogy az általános relativitáselmélet (GR) az ősrobbanás szingularitásakor összeomlik, de nyitva hagyta annak lehetőségét, hogy az ősrobbanás nem az idők kezdete, hanem a kvantumgravitáció korszaka előzte meg, amelyet a GR nem képes megragadni. Ezért az idő kezdetének kérdésével a kvantumgravitáció elméletén belül kell foglalkozni – magyarázzák a szerzők.
Az ok-okozati halmazelmélet újra feltalálja a téridőt a téridő diszkrét darabjainak vagy „atomjainak” sorozataként. Ez az elmélet szigorú korlátokat szabna az események térbeli és időbeli közelségének, mivel ezek nem lehetnek közelebb az „atom” méreténél. Például, ha a képernyőn ezt olvassa, minden simának és folyamatosnak tűnik. De ha egy nagyítón keresztül néznéd ugyanazt a képernyőt, láthatnád, hogy a pixelek osztják el a teret, és rájössz, hogy lehetetlen egy képpontnál nagyobb mértékben kinagyítani két képet a képernyőn – magyarázza a Live Science.
Az oksági halmaz megközelítés egyértelműen kiküszöböli az ősrobbanás szingularitási problémáját, mivel elméletileg szingularitások nem létezhetnek. Vagyis lehetetlen lenne, hogy az anyag végtelenül apró pontokba tömörüljön; nem lehetnek kisebbek egy téridő atom méreténél. Itt térünk vissza a kezdeti kérdéshez, az ősrobbanás szingularitás nélkül, hogy milyen lenne az univerzumunk kezdete?
Még mindig sok a munka, de a fizikusok azt mondják, hogy amit észlelünk mint az ősrobbanás, lehet, hogy ez csak egy adott pillanat volt ennek a mindig létező ok-okozati együttesnek a fejlődésében, nem pedig egy igazi kezdet.
A cikk az arXiv adatbázisban jelent meg.
