Время существовало до Большого Взрыва, заявляют ученые

Расчеты британских космологов показывают, что пространство и время существовали еще до начала Большого Взрыва, породившего "нашу" Вселенную. Их выводы были представлены в журнале Physics Letters B.

Слоан и его коллеги пришли к такому выводу, пытаясь найти ответ на извечный космологический вопрос – что собой представляла Вселенная в первые мгновения после Большого Взрыва и то, как она выглядела до этого катаклизма, родившего наше мироздание.

Сегодня, как объясняют ученые, есть два подхода к этой проблеме. Большая часть космологов считает, что Вселенная родилась из сингулярности, начавшей стремительно расширяться в первые мгновения после Большого Взрыва. Другая группа астрофизиков полагает, что рождению нашей Вселенной предшествовала смерть ее "прародительницы", которая, вероятно, случилась в ходе так называемого "Большого Разрыва".

Первый вариант значительно проще с теоретической точки зрения, так как существование некой формы пространства-времени до Большого Взрыва ставит перед учеными массу почти неразрешимых вопросов. К примеру, не понятно, как она избавилась от сверхвысокого уровня энтропии и "родила" энергетически чистую современную Вселенную.

Другая большая проблема заключается в том, что сегодня космологи даже не могут предположить, как выглядел этот "старый мир". Дело в том, что теория относительности перестает работать при экстремально высоких энергиях, характерных для Большого Взрыва и породившей его сингулярности.

Знаменитые физики-теоретики Алан Гут и Шон Кэрролл предполагают, что Большой взрыв мог родить не только нашу Вселенную, но и ее "зеркальную" копию, где время - для наблюдателей на Земле - течет не вперед, а назад.

Это заставляет ученых спорить о том, какие законы управляли жизнью мироздания в первые мгновения его "новой" и последние секунды "старой" жизни, если она существовала. Многие космологи, в том числе покойный Стивен Хокинг, предпочитают обходить этот вопрос стороной. Они предполагают, что время не существовало до Большого Взрыва и поэтому данная проблема не имеет смысла.

Слоан и его команда предложили новую интерпретацию этой загадке, которая разрешает вопрос о существовании "старой Вселенной" оригинальным способом, не "нарушая" при этом выкладок Эйнштейна и не вводя никаких новых сущностей, таких как струны или квантовые петли.

Они обратили внимание на одну простую вещь. Находясь внутри Вселенной, мы не можем точно измерить ее размеры и сравнить ее с чем-то, что находится за ее пределами. Соответственно, фактически все величины и феномены, которые описываются ОТО и другими космологическими теориями, имеют относительный характер.

Эта простая идея, как отмечает Слоан, позволяет обойти фактически все неразрешимые проблемы, связанные с бесконечной плотностью энергии и кривизной пространства, которые нельзя просчитать в рамках классической теории Эйнштейна и связанной с ней структурой пространства-времени.

Американские и китайские астрофизики предполагают, что мы можем узнать о некоторых свойствах Вселенной до того, как произошел Большой Взрыв, изучая квантовые флуктуации сверхтяжелых частиц, существовавших на заре мироздания, в микроволновом фоновом излучении Вселенной.

Руководствуясь этой идеей, ученые построили компьютерную модель "безразмерной" Вселенной, и изучили то, как в ней выглядит начальная точка Большого Взрыва. Она, по словам космолога, оказалась не сингулярностью, а совершенно иной структурой, которую Слоан и коллеги назвали "точкой Януса".

В отличие от "обычного" Большого Взрыва, ткань пространства-времени не прекращает существовать за точкой его рождения. Она, как показывают расчеты британских исследователей, просто становится "зеркальной". Грубо говоря, до рождения нашей Вселенной время текло в противоположную сторону, а пространство было "ориентировано" несколько иначе.

Все подобные преобразования, как отмечают ученые, не противоречат теории относительности и никак не сказываются на самой материи – по сути, меняется "карта" ее распределения и ее координаты, а не внутреннее содержимое. Эти сдвиги, в свою очередь, могут объяснять отсутствие антиматерии в нашей Вселенной и некоторые другие ее странности, о которых ученые активно спорят сегодня.