Naučnici predložili novu teoriju o postanku svemira

Tim astrofizičara, predvođen dr. Raúlom Jiménezom sa Instituta za nauke o kosmosu Univerziteta u Barceloni (ICCUB), predložio je revolucionarnu novu teoriju o postanku svemira.

Njihov rad, nedavno objavljen u prestižnom časopisu Physical Review Research, nudi radikalan zaokret u razumijevanju najranijih trenutaka nakon Velikog praska.

Za razliku od dominantnih modela, nova teorija izbjegava oslanjanje na spekulativne elemente i pretpostavke.

Kritika dominatnog modela inflacije

Model kosmičke inflacije je decenijama bio standardni model u kosmologiji. Ova teorija pretpostavlja da je svemir doživio eksponencijalno brzo širenje u djeliću sekunde nakon Velikog praska.

Iako model uspješno objašnjava mnoge posmatrane karakteristike svemira, kao što su njegova ravnomjernost i ravna geometrija, on se suočava sa ozbiljnim izazovima.

Jedan od najvećih problema s inflatornim modelom je njegov oslonac na “inflaton” – hipotetičko skalarno polje za koje nema direktnih dokaza.

Svojstva ovog polja moraju biti “fino podešena” pomoću niza slobodnih parametara kako bi se slagala sa posmatranjima.

Ova prilagodljivost je dovela do sumnji unutar naučne zajednice o istinskoj prediktivnoj moći modela, postavljajući pitanje da li on zaista opisuje prirodu ili je samo matematički zgodan alat za uklapanje podataka.

“Decenijama smo pokušavali razumjeti rane trenutke svemira koristeći modele temeljene na elementima koje nikada nismo posmatrali”, izjavio je dr. Jiménez. “Naš prijedlog je uzbudljiv upravo zbog svoje jednostavnosti i provjerljivosti.”

Novi pristup: gravitacija i kvantna mehanika

Novi model, razvijen u saradnji s kolegama sa Univerziteta u Padovi, odbacuje potrebu za inflatonom i drugim hipotetičkim poljima.

Umjesto toga, polazi od dobro uspostavljenog kosmičkog stanja poznatog kao De Sitterov prostor, koje je konzistentno sa trenutnim posmatranjima tamne energije.

Centralna ideja je da su prirodne kvantne fluktuacije u samom prostor-vremenu, a ne hipotetičko polje, bile dovoljne da pokrenu proces formiranja strukture svemira.

Ove fluktuacije stvaraju sitne gravitacijske valove, koji su se zatim nelinearno razvijali i međusobno djelovali, stvarajući sićušne razlike u gustoći materije.

S vremenom su se te fluktuacije, pod uticajem gravitacije, pretvorile u protogalaksije, galaksije, zvijezde i planete koje danas vidimo.

Ovo je elegantan i minimalistički pristup. Umjesto dodavanja novih, spekulativnih komponenti, model sugerira da su fundamentalne, već poznate sile prirode – gravitacija i kvantna mehanika – sasvim dovoljne da objasne porijeklo strukture kosmosa.

Predviđanja i provjerljivost

Ključna prednost ove nove teorije leži u njenoj provjerljivosti. “Ovo je nauka u svom najboljem izdanju: jasna predviđanja koja buduća posmatranja mogu potvrditi ili opovrgnuti”, ističe Jiménez.

Model pruža specifična predviđanja koja se mogu testirati mjerenjem gravitacijskih valova i mapiranjem strukture svemira.

S razvojem novih, sofisticiranih teleskopa i detektora gravitacijskih valova, naučnici će imati priliku prikupiti podatke koji će ili potvrditi ili odbaciti ovu smjelu hipotezu.

Detekcija specifičnog potpisa gravitacijskih valova iz ranog svemira, predviđenog ovim modelom, bila bi revolucionaran dokaz.

Potencijalni uticaj na fiziku

Ako se ova teorija potvrdi, imala bi duboke implikacije.

To bi značilo da standardni model inflacije, koji je dominirao kosmologijom posljednjih 40 godina, nije cjelovita slika, ili je možda čak i pogrešan.

To bi otvorilo potpuno novo poglavlje u kosmologiji i fizici, tjerajući naučnike da redefiniraju svoje poglede na najranije trenutke postojanja svemira.

“Razumijevanje porijekla svemira nije samo filozofsko pitanje; ono nam pomaže da odgovorimo na fundamentalna pitanja o tome ko smo i odakle dolazimo”, zaključuje Jiménez.

Ova nova vizija o početku svemira, iako još uvijek u ranoj fazi, nudi nadu da bi se misterije kosmosa mogle riješiti elegantnijim i jednostavnijim putem nego što se to do sada mislilo.