En dan deed bestaan vóór de oerknal? Deze vraag hoort normaal gesproken thuis in de gebieden van diep filosofisch denken; de wetten van de natuurkunde hebben niet het recht om voorbij de oerknalbarrière te tasten. We hebben geen ervaring, geen waarnemingsvermogen en geen manier om er doorheen te reizen (we kunnen het niet eens berekenen), dus hoe kunnen natuurkundigen zelfs beginnen te denken dat ze deze vraag kunnen beantwoorden? Welnu, een nieuwe studie van Loop Quantum Gravity (LQG) daagt deze opvatting uit, misschien daar is een manier om in het pre-Big Bang "universum" te kijken. En de conclusie? De Big Bang was meer een "Big Bounce" en het pre-bounce-universum had dezelfde fysica als ons universum ... gewoon achteruit ... Verward? ik ben…
LQG is een moeilijke theorie om onder woorden te brengen, maar behandelt in feite de problemen die verband houden met de onverenigbaarheden achter de kwantumtheorie en de algemene relativiteitstheorie, twee cruciale theorieën die ons universum kenmerken. Als deze twee theorieën niet met elkaar compatibel zijn, wordt de zoektocht naar de 'Theory Of Everything' belemmerd, waardoor de zwaartekracht niet kan versmelten met de 'Grand Unified Theory' (ook bekend als de elektronucleaire kracht). LQG kwantificeert de zwaartekracht, en biedt daarmee een mogelijke verklaring voor de zwaartekracht en een mogelijke sleutel om de Theory Of Everything te ontgrendelen. Vanaf het begin heeft LQG echter veel critici omdat er weinig direct of indirect bewijs is dat de theorie ondersteunt.
Zie het vorige Space Magazine-artikel over Loop Quantum Gravity »
Er wordt hoe dan ook hard gewerkt aan dit onderzoeksgebied. Het belangrijkste gevolg van LQG is dat het voorspelt dat de Big Bang die 13,7 miljard jaar geleden plaatsvond, eigenlijk een "Big Bounce" was; ons universum is daarom het product van een samentrekkend universum voordat de oerknal. Het vorige universum (of onze "tweeling" in ons universum) samentrok tot een enkel punt (dat zou kunnen worden geïnterpreteerd als een "Big Crunch") en kaatste vervolgens terug in een Big Bounce om de Big Bang te produceren, zoals we hebben leren aanvaarden als de geboorte van het universum zoals we het kennen. Maar tot nu toe, hoewel het pre-bounce-universum werd voorspeld, konden de kenmerken ervan niet bekend zijn. In het universum van vandaag kon geen informatie over het pre-bounce-universum worden waargenomen, de Big Bounce veroorzaakt een 'kosmisch geheugenverlies' en vernietigt alle informatie van het vorige universum.
Nu werken natuurkundigen Alejandro Corichi van Universidad Nacional Autónoma de Mà © xico en Parampreet Singh van het Perimeter Institute for Theoretical Physics in Ontario aan een vereenvoudigde Loop Quantum Gravity (sLQG) -theorie waarbij ze de waarde van de 'kwantumbeperking', een belangrijkste vergelijking in de LQG-theorie. Wat er daarna gebeurt, is een beetje verrassend. Uit hun berekeningen lijkt het erop dat er vóór de Big Bounce een universum bestond, identiek aan het onze, met identieke mechanica.
“... het tweeling-universum zal dezelfde natuurkundige wetten hebben en, in het bijzonder, hetzelfde idee van tijd als in de onze. De wetten van de natuurkunde zullen niet veranderen omdat de evolutie altijd unitair is, en dat is de mooiste manier waarop een kwantumsysteem kan evolueren. In onze analogie zal het er van veraf identiek uitzien aan zijn tweelingbroer; men kon ze niet onderscheiden. ' - Parampreet Singh
We hebben het niet over een alternatieve dimensie; we hebben het over een identiek universum met dezelfde ruimte-tijd en kwantumkenmerken als het onze. Als we nu naar ons universum kijken (13,7 miljard jaar na de sprong), zou het identiek zijn aan het universum 13,7 miljard jaar voordat de Big Bounce. Het enige verschil is dat de richting van de tijd tegengesteld is; het pre-bounce-universum zou worden omgekeerd.
“In het universum vóór de stuitering zullen alle algemene kenmerken hetzelfde zijn. Het volgt dezelfde dynamische vergelijkingen, de Einstein-vergelijkingen wanneer het universum groot is. Ons model voorspelt dat dit gebeurt wanneer het universum 100 keer groter wordt dan de Planck-grootte. Verder zal de inhoud van de materie hetzelfde zijn en dezelfde evolutie ondergaan. Omdat het pre-bounce-universum krimpt, zal het lijken alsof we achterwaarts in de onze kijken. ' - Parampreet Singh
Het analyseren van wat er vóór de oerknal gebeurde, is slechts een deel van het verhaal. Door deze benadering van een belangrijke LQG-vergelijking te maken, werken Singh en Corichi aan modellen waarbij sterrenstelsels en andere fysieke structuren een afdruk achterlaten in het pre-bounce-universum om het post-bounce-universum te beïnvloeden. Zouden deze structuren op vergelijkbare manieren worden verdeeld? Zullen de structuren in het ene universum vergelijkbaar of identiek zijn aan structuren in het andere universum? Er kan ook een gelegenheid zijn om naar de toekomst van dit universum te kijken en te voorspellen of de omstandigheden geschikt zijn voor een nieuwe Big Bounce (eens kan men zich herhaalde bounces voorstellen, die een cyclus van universa voortbrengen).
Voorlopig is dit onderzoek zeer theoretisch en zal voorlopig bewijs voorlopig schaars blijven. Hoewel dit het geval is, begint het de grote vraag te onderzoeken en kan het de natuurkunde een beetje dichterbij brengen om te beschrijven wat er bestond voordat de oerknal…
Bron: Physorg.com
