Пренебрегвана идея на Айнщайн може да обясни как всъщност е възникнала Вселената

Ваня Милева Последна промяна на 21 октомври 2025 в 00:00 154 0

Нова теория за произхода на Вселената не въвежда период на инфлация

Кредит NASA/WMAP Science Team
Нова теория за произхода на Вселената не въвежда период на инфлация

Изследователи представя нов модел за раждането на Вселената, който замества космическата инфлация с гравитационни вълни като движеща сила зад Сътворението. Техните симулации показват, че гравитацията и квантовата механика могат сами по себе си да обяснят структурата на космоса. Този елегантен подход оспорва традиционните интерпретации на Големия взрив и съживява вековна идея, вкоренена в работата на Айнщайн.

Старата идея на Айнщайн може би е ключът към Сътворението

Смело ново проучване на изследователи от Испания и Италия преосмисля най-ранните моменти на Вселената, предполагайки, че гравитационните вълни, а не инфлацията, са дали тласък на космоса. Използвайки усъвършенствани компютърни симулации, екипът свързва Общата теория на относителността с квантовата механика в прост, проверим модел, базиран на пространството на Де Ситер.

Как се е появила Вселената и какви ранни процеси са оформили всичко, което е последвало? Ново проучване, публикувано в Physical Review Research, се насочва към този фундаментален въпрос. Учени от Испания и Италия са представили модел, който преосмисля случилото се моменти след раждането на Вселената. Техният подход би могъл да преобърне дългогодишни представи за силите и събитията, които са управлявали най-ранната еволюция на Вселената.

За да изследват това, изследователите са провели усъвършенствани компютърни симулации, които поставят под въпрос традиционната теория за "инфлацията". Според тази теория, Вселената се е разширила с изключителна скорост в рамките на малка част от секундата след възникването си. Инфлационният модел разчита на няколко взаимосвързани променливи, всички от които трябва да се съгласуват, за да работи този модел.

"Предлагаме нов сценарий, при който скаларните смущения, които пораждат мащабната структура на Вселената, се генерират, без да се разчита на скаларно поле (инфлатон). В тази рамка инфлацията се задвижва от пространство-време на де Ситер, където тензорните метрични флуктуации (т.е. гравитационни вълни) естествено възникват от квантови вакуумни осцилации, а скаларните флуктуации се генерират чрез тензорни ефекти от втори ред", пишат авторите на статията.

Повече може да научите за пространство-време на де Ситер в статията "Хуан Малдасена: Илюзията гравитация".

Новопредложеният модел предлага по-просто обяснение. Той предполага, че гравитационните вълни – предсказани от Общата теория на относителността – може да са истинската движеща сила зад формирането на Вселената, давайки началото на галактики, звезди, планети и в крайна сметка живот на Земята. Изследователите свързват тази идея с математическа конструкция, известна като пространство на Де Ситер, кръстена на холандския математик Вилем Де Ситер, който е сътрудничил с Алберт Айнщайн през 20-те години на миналия век, за да разбере структурата на Вселената.

"В продължение на десетилетия се опитвахме да разберем ранните моменти на Вселената, използвайки модели, базирани на елементи, които никога не сме наблюдавали", заявява д-р Раул Хименес (Raúl Jiménez), който изучава експериментални науки и математика в ICREA в Испания и е съавтор на изследването. "Това, което прави това предложение вълнуващо, е неговата простота и проверимост. Ние не добавяме спекулативни елементи, а по-скоро демонстрираме, че гравитацията и квантовата механика може да са достатъчни, за да обяснят как се е появила структурата на космоса."

Концепцията за гравитационни вълни датира от 1893 и 1905 г., когато Оливър Хевисайд и Анри Поанкаре за първи път предлагат подобни идеи. Алберт Айнщайн разширява това през 1916 г., описвайки гравитационните вълни като вълнички в тъканта на пространство-времето в своята Обща теория на относителността. Тези вълни могат да произхождат от мощни космически събития като свръхнови, сливащи се черни дупки и сблъскващи се неутронни звезди. Тъй като са изключително слаби, засичането им изисква високочувствителни инструменти. Едва през септември 2015 г. учените от Лазерната интерферометрична гравитационно-вълнова обсерватория (LIGO) със съоръжения във Вашингтон и Луизиана постигат първото потвърдено откриване.

Раждането на Вселената продължава да бъде една от най-големите загадки на науката. Теорията за Големия взрив остава преобладаващото обяснение, но много въпроси остават – особено за това какво може да се е случило преди това експлозивно начало.

Карл Сейгън веднъж казва за дълбоката връзка на човечеството с космоса, казвайки: "Космосът е вътре в нас. Ние сме направени от звездна материя. Ние сме начин вселената да познае себе си."

Може никога да не разберем точно как е възникнала Вселената и какви са процесите, поради които четем тази статия точно сега. Но подобно на простотата, която това изследване представя, може би то е просто начин да опознаем самата Вселена малко по-добре.

Справка: Inflation without an inflaton; Daniele Bertacca, Raul Jimenez, Sabino Matarrese and Angelo Ricciardone; Phys. Rev. Research 7, L032010 – Published 8 July, 2025; DOI: https://doi.org/10.1103/vfny-pgc2 

Източник: A New Theory of the Universe’s Origins Without Inflation, Universe Today

Пространството на Де Ситер

Пространството-време на Де Ситер е важен фон в космологията, защото се смята, че описва както инфлацията, така и скорошната епоха на ускорено разширение. Метриката на ДеСитер е: 


с коефициент на експоненциално разширение a(t)=etH, където H се нарича "параметър на Хъбъл". Неговата стойност тогава, изразена чрез енергия, е била от порядъка на мащаба на елементарните частици, докато днес е много малка. Едно от привлeкателните качества на пространството на де Ситер – освен очевидното му физическо значение – е, че то е "максимално симетрично" пространство-време.

Начин за представяне на пространството на де Ситер, така че неговите симетрии да са очевидни, е следният. Да разгледаме спомагателно 5-измерно пространство-време, вграждащо пространството на Минковски. Тогава де Ситер може да се разглежда като времеподобен хиперболоид с "радиус" H-2, а групата от изометрии - изображение на метрично пространство, със запазване на разстоянията - е О(4,1). Изображението вляво илюстрира това за аналог на двуизмерно де Ситер пространство (вградено в триизмерното пространство).

Виж още за:
    Най-важното
    Всички новини

    Още от Физика

    Коментари

    За писането на коментар е необходима регистрация.
    Моля, регистрирайте се от TУК!
    Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!

    Няма коментари към тази новина !