Про це пише ScienceAlert.
Близько 90 років тому бельгійський астроном Жорж Леметр припустив, що спостережувані зміни у зміщенні світла від далеких галактик означають, що Всесвіт розширюється. І якщо він стає більше, то, відповідно, раніше він був маленьким, особливо під час зародження - 13,8 млрд років тому.
Фізик Стівен Хокінг на одній з лекцій заявив, що щільність невеликої ділянки матерії, яка виникла в сингулярності, з якої стався Великий вибух, повинна була бути нескінченною. При цьому існує кілька моделей, які намагаються пояснити, що таке сингулярність і як працював простір і час до Великого вибуху.
Теореми, запропоновані Хокінгом і математиком Роджером Пенроуз стверджують, що рішення загальних рівнянь відносності в нескінченно обмеженому масштабі - як і всередині сингулярності - є неповними.
У повсякденних термінах часто говорять, що фізика руйнується в сингулярності, що призводить до змішування припущень про те, що в цьому випадку науково ми можемо "витягти" з фізики.
Хокінг в інтерв'ю з Нілом де Грассом Тайсоном порівняв просторово-часові виміри Великого вибуху з Південним полюсом. "Немає нічого південніше Південного полюса, тому до Великого вибуху не було нічого навколо", - пояснював свою логіку Хокінг.
Читайте також: Геній, який 50 років обдурював смерть. Що треба знати про Стівена Гокінга
Але інші фізики стверджують, що є щось більше, ніж Великий вибух. Дехто припускає, що з іншого боку є дзеркальний всесвіт, де час рухається назад. Інші апелюють на користь Всесвіту, що відновлюється.
Фізики Тім А. Кословскій, Флавіо Меркато і Девід Слоанвикористали інший підхід та придумали нову модель Великого вибуху, вказавши, що порушення існування сингулярності виникає через протиріччя у властивостях часу, які визначаються загальною теорією відносності.
Вчені спробували переосмислити існуючу модель розширення і скорочення простору, при цьому роблячи акцент на тому, що матерія простору відрізняється від структури простору-часу.
Representation of shape space
"Всі проблемні терміни виявляються нерелевантними при визначенні величин, що визначають зовнішній вигляд Всесвіту зсередини", - каже Девід Слоан з Оксфордського університету.
Фізики запропонували описувати сингулярність терміном Янус-Пойнта - на честь римського бога з двома обличчями. За цим терміном, Всесвіт потрібно розглядати як двовимірний млинець до появи Великого вибуху, проте проходячи через Янус-Пойнт, матерія стає чотиривимірною і побудованою знизу вгору.
Дослідники говорять, що незважаючи на складність візуалізації цього фізичного процесу, дана теорія може мати глибокі наслідки для симетрії у фізиці елементарних частинок. Вчені відзначили, що ідея перевернутого Всесвіту не нова, і багато фізиків вже намагалися таким чином інтерпретувати загальну теорію відносності Ейнштейна.
Складність теорії також полягає в тому, що поки її неможливо перевірити жодним експериментальним шляхом, тому вона і залишиться теорією. Можливо, в подальшому нові адронні колайдери дозволять докладніше дізнатися, що було під час Великого вибуху.
Читайте також: Перший турист до Місяця: кого Ілон Маск запустить у космос на найпотужнішій ракеті SpaceX