Група научници предложија смела алтернатива на теоријата за Големата експлозија – дека нашиот универзум можеби се формирал во џиновска црна дупка во поголем, исконски универзум.

Теоријата за Големата експлозија, заедно со општата релативност на Ајнштајн, успешно ги објаснува главните космолошки феномени, вклучувајќи го космичкото микробраново позадинско зрачење, космичката структура на големи размери и забрзувањето на ширењето на универзумот, честопати поврзано со темната енергија.

Сепак, фундаменталните проблеми остануваат со теоријата, како што се необјаснетата природа на темната енергија и темната материја, сингуларноста на Големата експлозија и недоследноста помеѓу општата релативност и квантната механика.

Повеќето научници предлагаат дека се работи или мистериозна нова форма на енергија, темна енергија, или модифицирање на законите на физиката. Но, ова се драстични чекори, вели професорот Енрике Гастањага од Универзитетот во Портсмут.

Тој и неговите колеги бараа поедноставно објаснување. Нивната студија започнува со прашањето зошто ширењето на универзумот се забрзува. Целиот наш видлив универзум е во рамките на својот гравитациски радиус, што значи дека однадвор би изгледало како црна дупка.

Ова доведе до радикална идеја: Што ако универзумот се формирал на истиот начин како што ѕвезда се урива во црна дупка?

Се смета дека универзумот започнал како екстремно топла, густа точка позната како сингуларност која брзо се проширила во дел од секундата по Големата експлозија. Ако го премотаме тоа ширење низ познатите закони на физиката, на крајот ќе стигнеме до точка со бесконечна густина – сингуларност – каде што просторот, времето и материјата се чини дека започнуваат. Бидејќи физиката се распаѓа во таа точка, таа често се толкува како настан на создавање: почетокот на сè, вели Гастањага.

Нова студија ја истражува идејата дека универзумот можеби не започнал со сингуларност, туку се појавил од колапсот на џиновски облак од материја во друг универзум.

Обидувајќи се да решат некои од недоследностите во сегашните космолошки теории, истражувачите неочекувано открија преку симулации дека веќе постои точно, аналитичко решение кое ги опишува фундаменталните принципи на процесот.

Под соодветни услови, овој колапс не завршува со сингуларност, туку „отскокнува“ и повторно почнува да се шири. Ова отскокнување го имитира она што го нарекуваме Голема експлозија.

Иако сценарија за отскокнување се предложени и претходно, овој модел се издвојува со тоа што се потпира само на познатите закони на физиката. Тој го избегнува вклучувањето на хипотетички честички или сили и го опишува чисто гравитациониот колапс што се случува во црна дупка.

„Во квантната механика, сите идентични честички (како што се електроните или неутроните) не можат да ја заземат истата состојба – тие не можат да бидат на точно истото место во исто време“, објаснува Гастањага. „Овој принцип создава еден вид притисок – притисок на дегенерација – кој се спротивставува на компресијата. Ова го спречува бесконечниот колапс на јадрата на умирачките ѕвезди и може да предизвика експлозии на супернова. Во нашиот модел, истиот овој квантен ефект го спречува колапсот на универзумот и предизвикува тој да отскокнува.“

Хипотеза што не е вклучена во студијата е дека гравитацијата директно комуницира со Хигсовото поле – субатомското квантно поле одговорно за давање маса на честичките, како што е потврдено со експериментите во Големиот хадронски судирач.

Во многу густи и високоенергетски средини, квантните ефекти стануваат значајни. Ако гравитацијата заемодејствува со Хигсовото поле под овие услови, таа интеракција би можела да го промени начинот на кој се однесува гравитацијата. На пример, ако интеракцијата помеѓу гравитацијата и Хигсовото поле стане одбивна при екстремно високи густини на енергија, таа би можела да го неутрализира гравитацискиот колапс. Наместо да се урива во сингуларитет, универзумот би можел да се врати од контракција во експанзија.

Ова би можело да ги објасни високите густини што се гледаат во податоците за космичката микробранова позадина и сугерира дека гравитацискиот скок природно би можел да ја поврзе гравитацијата со квантната механика, без потреба од шпекулативни нови теории.

Всушност, некои рани резултати од вселенскиот телескоп Џејмс Веб откриваат изненадувачки стари галаксии во близина на почетокот на универзумот. Овие наоди можеби не се лесни за усогласување со стандардната временска рамка на Големата експлозија, но би можеле да имаат смисла ако раните остатоци како супермасивните црни дупки помогнале галаксиите да се формираат побрзо, додава Гастањага.

Секако, сугестијата дека Големата експлозија не била апсолутен почеток на сè е контроверзна. Научниците можеби се двоумат да ги напуштат познатите модели. Но, оспорувањето на долгогодишните претпоставки е од суштинско значење за научниот напредок.