E allorafattoesistere prima del Big Bang ? Questa domanda dovrebbe normalmente appartenere ai regni del pensiero filosofico profondo; le leggi della fisica non hanno il diritto di sondare oltre la barriera del Big Bang. Non si può capire cosa c'era prima. Non abbiamo esperienza, nessuna capacità di osservazione e nessun modo di viaggiare indietro attraverso di essa (non possiamo nemmeno calcolarla), quindi come possono i fisici anche solo iniziare a pensare di poter rispondere a questa domanda? Bene, un nuovo studio di Loop Quantum Gravity (LQG) sta sfidando questa visione, forse c'èèun modo di guardare all'”universo” pre-Big Bang. E la conclusione? Il Big Bang era più di un 'Big Bounce', e l'universo pre-rimbalzo aveva la stessa fisica del nostro universo... solo al contrario... Confuso?sono...
LQG è una teoria difficile da esprimere a parole, ma fondamentalmente affronta i problemi associati alle incompatibilità alla base della teoria quantistica e della relatività generale, due teorie cruciali che caratterizzano il nostro universo. Se queste due teorie non sono compatibili tra loro, la ricerca della 'Teoria del Tutto' sarà ostacolata, impedendo alla gravità di fondersi con la 'Teoria della Grande Unificazione' (a.k.a. la forza elettronucleare). LQG quantizza la gravità, fornendo così una possibile spiegazione della gravità e una possibile chiave per sbloccare la Teoria del Tutto. Tuttavia, fin dall'inizio, LQG ha molti critici in quanto vi sono poche prove dirette o indirette a sostegno della teoria.
Vedi il precedente articolo di Universe Today su Loop Quantum Gravity»
Indipendentemente da ciò, molto lavoro è stato fatto in quest'area di ricerca. La conseguenza principale di LQG è che prevede che il Big Bang avvenuto 13,7 miliardi di anni fa sia stato in realtà un 'Big Bounce'; il nostro universo è quindi il prodotto di un universo che si contraeprimail big Bang. L'universo precedente (o il nostro universo 'gemello') si è contratto in un unico punto (che potrebbe essere interpretato come un 'Big Crunch') e poi è rimbalzato in un Big Bounce per produrre il Big Bang come abbiamo imparato ad accettare come la nascita dell'universo come lo conosciamo. Ma fino ad ora, sebbene l'universo pre-rimbalzo fosse stato previsto, le sue caratteristiche non potevano essere conosciute. Nessuna informazione sull'universo pre-rimbalzo potrebbe essere osservata nell'universo di oggi, il Big Bounce provoca una 'amnesia cosmica', distruggendo tutte le informazioni dell'universo precedente.
Ora, i fisici Alejandro Corichi dell'Universidad Nacional AutÃnoma de México e Parampreet Singh del Perimeter Institute for Theoretical Physics in Ontario stanno lavorando su una teoria semplificata della gravità quantistica del ciclo (sLQG) in cui approssimano il valore del 'vincolo quantistico', un equazione chiave nella teoria LQG. Quello che succede dopo è un po' sorprendente. Dai loro calcoli, sembrerebbe che un universo, identico al nostro, con meccanica identica, esistesse prima del Grande Rimbalzo.
'…l'universo gemello avrà le stesse leggi della fisica e, in particolare, la stessa nozione di tempo che abbiamo nel nostro. Le leggi della fisica non cambieranno perché l'evoluzione è sempre unitaria, che è il modo migliore in cui un sistema quantistico può evolvere. Nella nostra analogia, se visto da lontano sembrerà identico al suo gemello; non si poteva distinguerli. ' - Parampreet Singh
Non stiamo parlando di una dimensione alternativa; stiamo parlando di un universo identico con le stesse caratteristiche spazio-temporali e quantistiche del nostro. Se osserviamo il nostro universo ora (13,7 miliardi di anni dopo il rimbalzo), sarebbe identico all'universo di 13,7 miliardi di anniprimail Grande Rimbalzo. L'unica differenza è che la direzione del tempo sarebbe opposta; l'universo pre-rimbalzo sarebbe invertito.
'Nell'universo prima del rimbalzo, tutte le caratteristiche generali saranno le stesse. Seguirà le stesse equazioni dinamiche, le equazioni di Einstein quando l'universo è grande. Il nostro modello prevede che ciò accada quando l'universo diventa dell'ordine 100 volte più grande della dimensione di Planck. Inoltre, il contenuto della materia sarà lo stesso e avrà la stessa evoluzione. Poiché l'universo pre-rimbalzo si sta contraendo, sembrerà che stessimo guardando il nostro indietro nel tempo. ' - Parampreet Singh
Analizzare quello che è successo prima del Big Bang è solo una parte della storia. Effettuando questa approssimazione di un'equazione chiave LQG, Singh e Corichi stanno lavorando su modelli in cui le galassie e altre strutture fisiche lasciano un'impronta nell'universo pre-rimbalzo per influenzare l'universo post-rimbalzo. Queste strutture sarebbero distribuite in modo simile? Le strutture in un universo saranno simili o identiche alle strutture nell'altro universo? Potrebbe anche esserci l'opportunità di esaminare il futuro di questo universo e prevedere se le condizioni sono giuste per un altro Big Bounce (una volta si possono immaginare rimbalzi ripetuti, producendo un ciclo di universi).
Per ora, questa ricerca è altamente teorica e qualsiasi prova osservativa rimarrà per il momento scarsa. Anche se questo è il caso, inizia a sondare la grande domanda e potrebbe spingere la fisica un po' più vicino alla descrizione di ciò che è esistitoprimail big Bang…
Fonte: Physorg.com