Fara Big Bang? Ecuatiile cuantice prezic faptul ca Universul nu are un inceput

3
Universul se poate sa fi existat dintotdeauna, potrivit unui nou model care aplica termenii corectiilor cuantice pentru a completa Teoria generalizata a relativitatii a lui Einstein. Acest model s-ar putea sa fie valabil si pentru materia neagra si energia neagra, rezolvand multiple probleme deodata. Varsta estimata acceptat a Universului, calculata aproximativ de catre Relativitatea generalizata, este de 13.8 miliarde de ani. La inceput, tot ceea ce exista se crede ca ocupa un punct de densitate infinita, sau o singularitate. Numai dupa ce acest punct a inceput sa se extinda intr-un „Big Bang”, practic a inceput in mod oficial Universul.

Cu toate ca singularitatea Big Bangului se naste in mod direct si inevitabil din ecuatiile matematice ale Relativitatii generalizate, unii oameni de stiinta vad aceasta chestiune ca fiind problematica pentru ca matematica poate explica doar ceea ce s-a intamplat imediat dupa – nu in timpul sau inaintea – singularitatii.

„Singularitatea Big Bang este cea mai serioasa problema a Relativitatii generalizate pentru ca legile fizicii par sa dispara aici”, Ahmed Farag Ali de la Benha University si Zewail City of Science and Technology, amandoua din Egipt, a declarat site-ului Phys.org. Ali si coautorul studiului, Saurya Das de la the University of Lethbridge din Alberta, Canada, au demonstrat in cadrul unui articol publicat in revista Physics Letters B, faptul ca singularitatea Big Bangului poate fi rezolvata prin intermediul noului model dezoltat de ei, in care Universul nu are nici inceput si nici sfarsit.

Vechi idei reinnoite

Fizicienii puncteaza faptul ca termenii de corectie cuantica foloiti de cei doi nu sunt aplicabili ad hoc intr-o incercare de a elimina in mod special singularitatea Big Bangului. Munca lor se bazeaza pe ideile fizicianului teoretician David Bohm, care este cunoscut si pentru contributiile sale in filosofia fizicii. Incepand cu anul 1950, Bohm a experimentat cu inlocuirea liniilor geodezice clasice (cea mai scurta distanta dintre doua puncte aflate pe o suprafata curbata) cu traiectorii cuantice.

In lucrarea lor, Ali si Das au aplicat aceste traiectorii Bohm-iene unei ecuatii dezvoltate in anii ’50 de catre fizicianul Amal Kumar Raychaudhuri, presedinte al Universitati din Kolkata, India. Raychaudhuri a fost profesorul lui Das, pe vremea cand acesta era doar un student, in anii ’90. Folosind ecuatia Rayachaudhuri corectata – cuantic, Ali si Das au derivat ecuatiile Friedman corectate – cuantic, care descriu expansiunea si evolutia Universului (inclusiv Big Bangul) in contextul Relativitatii generalizate. Cu toate ca nu este cu adevarat o teorie a gravitatiei cuantice, modelul contine elemente atat ale teoriei cuantice cat si a relativitatii generale. Ali si Das se asteapta ca rezultatele calculelor lor sa stea in picioare chiar in cazul intregii teorii a gravitatiei cuantice.

Fara singularitati si fara materie neagra

In plus fata de eliminarea singularitatii Big Bang, modelul nou nu prezice nici o singularitate „Big Crunch” (Marea Colapsare). In relativitatea generalizata, un posibil sfarsit al Universului ar fi ca acesta sa se colapseze in el insusi si sa devina un punct infinit dens din nou. Ali si Das explica in lucrarea lor ca acest model evita singularitatile din cauza unei diferente cheie intre liniile geodezice clasice si traiectoriile Bohm-iene. Liniile geodezice clasice, in cele din urma se intersecteaza, iar punctele in care converg sunt singularitati. In cazul traiectoriile Bohm-iene traiectoriile nu se intersecteaza niciodata si astfel nu apare nicio singularitate in ecuatii.

In termeni cosmologici, cercetatorii explica faptul ca aceste corectii cuantice pot fi interpretate ca expresii ale unei constante cosmologice (fara nevoia existentei materiei negre) si  ale radiatiei. Aceste expresii mentin Universul la o dimensiune finita, dandu-i in acest fel o varsta infinita. Expresiile conduc la predictii care sunt in concordanta cu observatiile actuale in legatura cu constantele cosmologice si cu densitatea universului.

O noua particula gravitationala

In termeni fizici, modelul descrie Universul ca fiind umplut cu un fluid cuantic. Oamenii de stinta propun ca acest fluid ar fi compus din gravitoni – particule ipotetice fara masa ce mediaza forta gravitationala. Daca acestia exista, ei sunt cei care joaca rolul princial intr-o teorie a gravitatie cuantice. Intr-o lucrare aditionala, Das, impreuna cu un alt colaborator, Rajat Bhaduri de la McMaster University, Canada, a continuat studiul acestui model. Ei au demonstrat ca gravitonii pot forma un condensat Bose – Einstein (numit dupa Einstein si un alt fizician indian Satyendranath Bose) la temperaturi prezente in Univers in toate epocile.

Motivati de potentialul modelului de a rezolva singularitatea Big Bangului si de a lua in considerare materia neagra si energia neagra, fizicienii au planuit sa analizeze modelul mult mai in amanunt in viitor. Studiile lor viitoare includ refacerea studiului luand in considerare pertrbatiile mici neomogene si anizotropice, insa nu se asteapta ca acestea sa schimbe in mod semnificativ rezultatele.

„Este extraordinar de notat ca asemenea corectii directe au potentialul de a rezolva atat de multe probleme deodata”, spune Das.

sursa:

Află cum să scapi de oboseală și să-ți crești nivelul de vitalitate

Share.

About Author

Razvan este arhitect, ca si formare, un spirit-ghid, ca si chemare.

3 comentarii

  1. Salutare, bine ai venit pe site!
    Ai o idee clara despre ceea ce spui acolo, ca sa putem avea un dialog real?

    Razvan

  2. Buna ziua…..referitor la gravitoni,exista un studiu al unui fizician roman,ungur din Cluj,care prin prisma noutatii poate fi considerat ca si primul care a calculat gravitonul si ce tine de campul gravitational.Merita popularizat si inteles cadrul matematic,Adrian Ferent se numeste stimabilu fizician care poate sta alaturi de marii fizicieni ai lumii.
    Teoretic sunt ecuatiile,trebuie doar experimental sa fie ,,descoperiti,, fizic!
    emg

Leave A Reply

Citește articolul precedent:
cover img
DE CE SUNT MAI SĂNĂTOŞI POSESORII DE PISICI ?

În Franţa – şi nu numai – este la mare modă ”ron-ron terapia”. Aşa este redat, pe limba lor, sunetul...

Închide