Это весьма необычное открытие удалось сделать физику Мартину
Боджовалду (Martin
Bojowald) из Института гравитационной физики и геометрии (Institute for Gravitational
Physics and Geometry) Пенсильванского университета (Pennsylvania State University). Как
сообщил учёный, выяснить, что Вселенная существовала до Большого
взрыва, и что тогда происходило, ему удалось с помощью нового
математического аппарата, перевернувшего классические представления
о ранней космической истории.
Математическая модель, которую Боджовалд создал в ходе работы над
своей теорией, по его мысли, проливает свет на такое экзотическое
понятие, как квантовое состояние Вселенной, и его изменения со
временем. Особенно интересно то, что учёный был вынужден отказаться
от категории "Большой взрыв" и заменить его на понятие "Большой бум"
(Big Bounce).
По словам физика, идея о том, что Вселенная развивалась после
того как случился Большой взрыв, серьёзно препятствует исследованию
всего, происходившего в начале космической истории.
Как следует из Общей теории относительности (ОТО), Большой взрыв
произошёл в результате резкого расширения Вселенной, пребывавшей так
называемом в состоянии космологической сингулярности. Тогда вся
материя и энергия локализовались в ничтожно малом объёме
пространства, и, согласно этому подходу, именно с момента того
взрыва следует начинать отсчёт мирового времени.
Применяя теорию петлевой квантовой гравитации (ПКГ), Боджовалд
совместил её представления с ОТО и с квантовой физикой. Такой выбор
методологии объясняется тем, что концепция ПКГ была как раз
разработана для применения квантовой физики к ранним событиям
Вселенной. Однако Мартин Боджовалд утверждает, что разработанный им
математический аппарат получился менее сложным, но позволяет
получать более точные результаты.
Рассказывая о том, откуда взялось такое высокое "качество" его
теории, Мартин говорит, что в предыдущих работах по этой
проблематике использовалась система уравнений со свободными
параметрами, но было совершенно не понятно, какова их роль. Однако в
своих вычислениях учёный смог выяснить их назначение и, решив
упомянутые уравнения, легко сделать из них выводы.
Один из них давно известен последователям теории ПКГ. Он
заключается в том, что наша Вселенная начала развиваться в процессе
"Большого бума". Проще говоря, не было никакого Большого взрыва, а
был лишь огромный "бабах", который ознаменовал переход Вселенной из
одного состояния в другое. При этом "буме" не было никакого перехода
через состояние с нулевым объёмом (следовательно, и бесконечной
плотностью) Вселенной, что предполагается в общепринятой "взрывной"
теории.
Переводя эту мысль на классические представления, можно сказать,
что, выяснив предыдущее состояние Вселенной, можно узнать, что было
до Большого взрыва.
А была – как вычислил Боджовалд – другая Вселенная,
существовавшая до нашей, но она не была похожа на современную. Как
показало исследование пенсильванского физика, никакого "вечного
возвращения" не происходит. Это связано с механизмом, которому
исследователь дал название "космической забывчивости".
Его действие состоит в том, что при Большом буме из уравнений,
описывающих это событие, исчезает как минимум один из вышеупомянутых
свободных параметров. Из-за этого точное "копирование" следующих
друг за другом Вселенных становится невозможным.
Подробности концепции Мартина Боджовалда изложены в статье в
Nature Physics под названием "Что произошло перед Большим взрывом?"
(What
happened before the Big Bang?).
Однако о том, что ожидает наш мир в будущем, учёный не сказал. А
жаль, ведь в космологии существует огромное число концепций "конца
света", которые порой весьма противоречивы – такие, как, например,
теория Большого
Сжатия и даже Большого
Разрыва.
