Lielais sprādziens parasti tiek uzskatīts par visa tā sākumu: Pirms aptuveni 13,8 miljardiem gadu novērojamais Visums gāja uz priekšu uzplaukums un izvērsās par būtni.
Bet kādas bija lietas pirms Lielā sprādziena?
Īsa atbilde: mēs nezinām. Ilga atbilde: Tas varēja būt daudz ko, katrs domājot savā veidā.
Sākumā
Pirmais, kas jāsaprot, ir tas, kas patiesībā bija Lielais sprādziens.
"Lielais sprādziens ir mirklis laikā, nevis punkts telpā," sacīja Šons Karols, Kalifornijas Tehnoloģiju institūta teorētiskais fiziķis un grāmatas "Lielais attēls: par dzīves, jēgas un paša Visuma izcelsmi" autors. (Dutton, 2016).
Tādējādi ir iespējams, ka Visuma pie lielā sprādziena bija maziņš vai niecīgs vai bezgala liels, sacīja Kerola, jo nav iespējas atskatīties laikā uz lietām, kuras pat šodien neredzam. Viss, ko mēs patiešām zinām, ir tas, ka tas bija ļoti, ļoti blīvs un ka tas ļoti ātri kļuva mazāk blīvs.
Kā secinājums, ārpus Visuma tiešām nav nekā, jo Visums pēc definīcijas ir viss. Tātad, Lielajā sprādzienā viss bija blīvāks un karstāks nekā tagad, bet tajā nebija vairāk “ārpuses”, nekā ir šodien. Tik kārdinoši ir pieņemt dievišķu skatījumu un iedomāties, ka jūs varētu stāvēt tukšumā un paskatīties uz saplaisāto mazuļu Visumu tieši pirms Lielā sprādziena - tas nebūtu iespējams, sacīja Kerola. Visums nepaplašinājās kosmosā; pati telpa paplašinājās.
"Neatkarīgi no tā, kur atrodaties Visumā, ja izsekojat sevi 14 miljardus gadu atpakaļ, jūs nonākat šajā vietā, kur tas bija ārkārtīgi karsts, blīvs un strauji paplašinājās," viņš teica.
Neviens precīzi nezina, kas notika Visumā, līdz 1 sekundei pēc Lielā sprādziena, kad Visums bija pietiekami atdzisis, lai protoni un neitroni saduras un saliptu kopā. Daudzi zinātnieki domā, ka Visums šajā pirmajā sekundē izgāja eksponenciālās izplešanās procesu, ko sauca par inflāciju. Tas būtu izlīdzinājis telpas-laika audumu un varētu izskaidrot, kāpēc matērija mūsdienās ir tik vienmērīgi sadalīta.
Pirms sprādziena
Iespējams, ka pirms Lielā sprādziena Visums bija bezgalīgs, ļoti bieza, blīva materiāla posms, kas saglabājās vienmērīgā stāvoklī, līdz kāda iemesla dēļ notika Lielais sprādziens. Iespējams, ka šo īpaši blīvo Visumu pārvalda kvantu mehānika, ārkārtīgi maza mēroga fizika, sacīja Kerols. Tad lielais sprādziens būtu raksturojis brīdi, kad klasisko fiziku pārņēma kā galveno Visuma evolūcijas virzītāju.
Stefanam Hokingam šis brīdis bija vissvarīgākais: pirms Lielā sprādziena, viņš teica, notikumi nav izmērāmi un tādējādi nav definēti. Hokings to sauca par bezrobežu priekšlikumu: Laiks un telpa, pēc viņa teiktā, ir ierobežoti, taču tiem nav nekādu robežu vai sākuma vai beigu punktu, tāpat kā planēta Zeme ir ierobežota, bet tai nav malas.
"Tā kā notikumiem pirms lielā sprādziena nav novērošanas seku, var arī tos izslēgt no teorijas un teikt, ka laiks sākās lielajā sprādzienā," viņš sacīja intervijā Nacionālajā ģeogrāfiskajā šovā "StarTalk" 2018. gadā.
Vai varbūt pirms Lielā sprādziena bija kaut kas cits, par ko vērts padomāt. Viena ideja ir tāda, ka Lielais sprādziens nav laika sākums, bet drīzāk tas bija simetrijas brīdis. Šajā idejā pirms Lielā sprādziena bija cits Visums, identisks šim, bet ar entropijas pieaugumu pagātnes, nevis nākotnes virzienā.
Enrolijas palielināšanās vai nekārtību palielināšanās sistēmā būtībā ir laika bultiņa, sacīja Kerols, tāpēc šajā spoguļa Visumā mūsdienu Visumā laiks ritētu pretēji laikam, un mūsu Visums būtu pagātnē. Šīs teorijas piekritēji arī liek domāt, ka šajā Visuma spogulī visas citas Visuma īpašības būtu uzspodrinātas. Piemēram, fiziķis Deivids Sloans rakstīja Oksfordas Universitātes zinātnes žurnālā, ka molekulu un jonu asimetrijas (ko sauc par hirālām) būtu pretējās orientācijās pret tām, kādas tās ir mūsu Visumā.
Saistītā teorija uzskata, ka Lielais sprādziens nebija visa sākums, bet drīzāk laika brīdis, kad Visums pārgāja no saraušanās perioda uz paplašināšanās periodu. Šis “Lielās atlēciena” jēdziens liek domāt, ka Visums paplašinoties, saraujoties un atkal paplašinoties, varētu būt bezgalīgi lieli sprādzieni. Carroll sacīja, ka šo ideju problēma ir tāda, ka nav izskaidrots, kāpēc vai kā paplašināms Visums saraujas un atgriežas zemas entropijas stāvoklī.
Kārlam un viņa kolēģei Dženiferai Čenai ir savs pirms Big Bang redzējums. 2004. gadā fiziķi ierosināja, ka, iespējams, Visums, kā mēs zinām, ir vecāku Visuma pēcnācēji, no kura ir pazudis mazliet telpas un laika.
Tas ir kā radioaktīvā kodola sabrukšana, Carroll teica: Kad kodola sabrukšanas tas izspiež alfa vai beta daļiņu. Vecāku Visums varētu rīkoties tāpat, izņemot daļiņu vietā, tas, iespējams, bezgalīgi, izspiež mazuļu Visumus. "Tas ir tikai kvantu svārstības, kas ļauj tam notikt," sacīja Kerols. Šie mazuļu Visumi ir "burtiski paralēli Visumi", sacīja Kerola, un tie nesaskaras viens ar otru un neietekmē viens otru.
Ja tas viss izklausās diezgan niecīgi, tad tas ir tāpēc, ka zinātniekiem vēl nav tā, kā atgriezties pat Lielā sprādziena brīdī, vēl jo mazāk tā, kas notika pirms tā. Tomēr ir vieta, kur izpētīt, sacīja Kerola. Gravitācijas viļņu noteikšana no spēcīgām galaktisko sadursmju vietām 2015. gadā paver iespēju, ka šos viļņus varētu izmantot, lai atrisinātu fundamentālus noslēpumus par Visumu paplašināšanos šajā pirmajā izšķirošajā sekundē.
Teorētiskajiem fiziķiem ir arī darbs, Carroll teica, piemēram, precīzākas prognozes par to, kā varētu darboties kvantu spēki, piemēram, kvantu gravitācija.
"Mēs pat nezinām, ko mēs meklējam," sacīja Kerols, "kamēr mums nav teorijas."
