Классическая теория Большого взрыва поставлена под сомнение

Физик Бруно Бенто, изучающий природу времени в Ливерпульском университете, и его команда представили новое исследование, доказывающее, что у Вселенной не было начала. Эта работа ставит под сомнение общепринятую теорию, согласно которой Вселенная родилась в результате Большого взрыва порядка 14 миллиардов лет назад.

Исследование опубликовано на сайте препринтов arXiv, а коротко о нем рассказывает Live Science. Сообщается, что Бенто и его коллеги в новом исследовании решили выяснить, как выглядело бы рождение Вселенной без сингулярности Большого взрыва.

Изучая данный вопрос, они столкнулись с множеством противоречий, которые возникают при сопоставлении общепринятых теорий. Считается, что природу Вселенной наиболее достоверно описывают квантовая физика и общая теория относительности. При этом квантовая физика успешно описала три из четырех фундаментальных сил природы, но четвертая - гравитация, с ее позиций не укладывается в рамки.

Наоборот, общая теория относительности представляет собой наиболее полное описание гравитации из когда-либо созданных. Однако в двух важных вопросах она не работает. Эта теория не дает надежных результатов при изучении центров черных дыр и механизма рождения Вселенной. Эти спорные области называются "сингулярностями" - точками в пространстве-времени, где известные нам законы физики перестают работать. В то же время расчеты показывают, что внутри обеих сингулярностей гравитация становится невероятно мощной даже в крошечных масштабах.

Размышляя над противоречиями, исследователи решили обратить внимание на еще одну теорию, которая называется теорией причинных множеств. Это направление исследований в квантовой гравитации, основанное на математической гипотезе о дискретной структуре пространства-времени.

По словам Бенто, данный подход полностью меняет наше понимание пространства и времени, поскольку он переосмысливает пространство-время как серию дискретных фрагментов или пространственно-временных "атомов". Эта теория накладывает строгие ограничения на то, насколько близко могут располагаться события в пространстве и времени - согласно теории, они не могут быть ближе, чем размер "атома".

В своей работе авторы пишут, что теория причинных множеств снимает проблему сингулярности Большого взрыва, потому что в теории сингулярности вообще не могут существовать. Материю невозможно сжать до бесконечно крошечных точек - они не могут быть меньше размера "атома" пространства-времени.

Как объясняет Бенто, классическое представление говорит о том, что причинное множество выросло из ничего во Вселенную. А альтернативная версия, выдвинутая авторами исследования, говорит о том, что Большого взрыва в качестве "начала Вселенной" не было, поскольку причинное множество является бесконечным.

Говоря простыми словами, физики пришли к выводу, что у Вселенной, возможно, не было начала, следовательно, она существовала всегда. А то, что мы воспринимаем как Большой взрыв, могло быть лишь "особым моментом в эволюции этой всегда существующей причинной совокупности, а не ее истинным началом".