Początek wszechświata i ciemna materia: naukowcy mają nową teorię

Początek przed początkiem?

Od lat uczymy się, że początek wszystkiego dał Wielki Wybuch – gigantyczna eksplozja, która dała początek czasowi, przestrzeni i materii. Najnowsze odkrycia pokazują, że coś mogło istnieć jeszcze wcześniej. Tą zagadkową „pierwszą rzeczą” mogła być ciemna materia, niewidzialna, a jednak kształtująca cały kosmos. Teorie początku wszechświata zaczynają się więc przesuwać w stronę czegoś znacznie starszego niż sam czas.

Zespół fizyków z Uniwersytetu Teksańskiego w Austin zaproponował w 2024 roku świeże spojrzenie na początki kosmosu. Ich model nosi nazwę WIFI, co jest skrótem od „warm inflation through ultraviolet freeze-in”, czyli „ciepła inflacja przez zamrożenie w ultrafiolecie”. Zgodnie z tym modelem, jeszcze zanim doszło do Wielkiego Wybuchu, nasz wszechświat przechodził przez fazę gwałtownego rozszerzania się, zwaną inflacją. To właśnie wtedy mogła powstawać ciemna materia. Mimo że warunki były ekstremalne, pewne drobne interakcje mogły generować cząstki, które przetrwały i stały się zalążkiem dzisiejszej struktury kosmosu.

„Fizycy sugerują, że ciemna materia, niewidzialna substancja, która kształtuje galaktyki, mogła powstać tuż przed Wielkim Wybuchem. A jeśli to prawda, to koncepcja, że nasz wszechświat rozpoczął się wraz z Wielkim Wybuchem, może być zasadniczo błędna” – czytamy w artykule na portalu naukowym BGR.

Warto przeczytać: Od fotonu do czarnej dziury. Nowa teoria grawitacji budzi emocje

Polecamy: Co było przed Wielkim Wybuchem? Badania wskazują, że inny wszechświat

Czy teorie początku wszechświata muszą zostać przepisane?

Jeśli te założenia się potwierdzą, konieczne będzie ponowne przemyślenie jednego z fundamentalnych założeń kosmologii: że wszystko zaczęło się w chwili Wielkiego Wybuchu.

Ciemna materia mogła pojawić się wcześniej niż czas, wcześniej niż znane nam prawa fizyki zaczęły obowiązywać. A co, jeśli jednak ta koncepcja okaże się błędna? Istnieją inne hipotezy, na przykład taka, że Wielki Wybuch był jednym z dwóch „wybuchów” albo że nasz wszechświat jest tylko jednym z wielu.

Co było wcześniej? Hipotezy z pogranicza nauki i wyobraźni

Pytanie o to, co istniało przed Wielkim Wybuchem, od lat rozpala wyobraźnię badaczy kosmosu. Choć nauka nadal nie potrafi udzielić jednoznacznej odpowiedzi, teorie początku wszechświata próbują zmierzyć się z tą tajemnicą na różne sposoby. Jedną z nich jest tzw. Model Odbicia (ang. Big Bounce), który zakłada, że nasz wszechświat nie narodził się z nicości, lecz „odbił się” od poprzedniego cyklu. Innymi słowy, przed Wielkim Wybuchem był Wielki Kolaps, a jeszcze wcześniej być może inny Wielki Wybuch. Wszechświat mógłby więc nieustannie rozszerzać się i zapadać w powtarzających się cyklach.

Inna koncepcja, tzw. Teoria Wielkiej Kraksy, wywodzi się z fizyki strun. Zakłada, że nasz wszechświat powstał w wyniku zderzenia dwóch ogromnych, czterowymiarowych membran zwanych branami. Ich kolizja miała wytworzyć energię, którą dziś nazywamy Wielkim Wybuchem. Co ciekawe, według tej teorii takie zderzenia mogą zachodzić cyklicznie, co znów prowadzi nas do idei wielu początków.

Szukasz treści, które naprawdę dają do myślenia? Sięgnij po kwartalnik Holistic News!

Są też pomysły jeszcze odważniejsze, np. hipoteza multiwszechświata, która sugeruje, że nasz wszechświat jest tylko jednym z niezliczonych „bąbli” w większej strukturze. Każdy z nich mógłby mieć inne prawa fizyki i inną historię. W takim ujęciu teorie początku wszechświata zakładają, że Wielki Wybuch nie był absolutnym początkiem, lecz tylko jednym z wielu „startów” w wiecznej kosmicznej historii.

Na razie to wszystko są spekulacje. Choć matematycznie spójne, nie są jeszcze poparte dowodami. Mimo to fizycy coraz odważniej zaglądają poza granicę, którą kiedyś uważaliśmy za nieprzekraczalną. I choć nie wiemy jeszcze, czy to, co było przed Wielkim Wybuchem, da się kiedykolwiek w pełni poznać, jedno jest pewne: nasze rozumienie początku wszechświata staje się coraz bardziej złożone – i coraz bardziej fascynujące.

Polecamy: Planeta z ogonem jak kometa. Wyparowuje z każdym okrążeniem gwiazd