Hvad er det store hopp?

The Big Bounce er navnet på en videnskabelig teori om universets oprindelse. Teorien er beregnet til at erstatte en tidligere teori kendt som Big Bang. Big Bang stemmer ikke overens med nogle aspekter af generel relativitet, Einsteins berømte teori, der forklarer, hvordan stof og energi interagerer. I henhold til Big Bang-teorien udvides universet oprindeligt fra et lille, statisk punkt af grunde, der endnu ikke er forstået. I henhold til Big Bounce-teorien skyldtes det nuværende univers et sammenbrud af et tidligere univers.

Siden forhistorien har mennesker overvejet jordens oprindelse og dens omgivende kosmos. Religion, filosofi og tidlig videnskab stod hver for sig teorier om, hvordan universet begyndte, med stigende niveauer af raffinement. Astronomiske observationer i det 20. århundrede bekræftede, at universet har ekspanderet i milliarder af år. Arbejde bagud foreslog fysikere, at universet begyndte som et lille, tæt område, der indeholdt al materie og energi. En uforklarlig begivenhed for 14 milliarder år siden fik denne sag og energi til at ekspandere eksplosivt, en begivenhed kaldet Big Bang.

Problemet med denne teori er, at den ikke forklarer, hvad der eksisterede før Big Bang, eller hvad der udløste udvidelsen. Disse anliggender er blevet beskrevet som singulariteter, områder i universet, hvor fysiklovene ikke finder anvendelse. Dette var den eneste måde at forene Big Bang med Albert Einsteins teori om generel relativitet, den bedste model for, hvordan universet fungerer. Forskere har også overvejet alternative forklaringer på, hvordan universet begyndte. I det første årti af det 21. århundrede resulterede undersøgelser i kvantefysik i teorien om Big Bounce.

I henhold til Big Bounce-teorien, når universet ekspanderer ud over et bestemt punkt, vil tyngdekraften medføre, at det igen falder sammen på sig selv, den såkaldte Big Crunch. Når det kollapsende univers når en bestemt tæthed, vil et princip kaldet loop-kvante tyngdekraft få materien og energien til at "hoppe" eller begynde at udvide igen og skabe et nyt univers. Big Bounce-teorien afslører ikke, om dette er sket en eller flere gange; det kunne gentages uendeligt. En anden spændende mulighed er, at disse uendeligt gentagne universer er identiske og effektivt skaber en universel tidssløjfe.

Big Bounce-teorien appellerer til mange fysikere, fordi den ikke involverer singulariteter, og fordi den inkluderer generel relativitet og kvantemekanik, to fysikprincipper, der er notorisk vanskelige at forene med hinanden. Yderligere undersøgelse er påkrævet for at bestemme, hvilken teori der faktisk beskriver universets oprindelse. Meget afhænger af kvantificering af mørkt stof og mørk energi, mystiske stoffer, der kan påvirke universets ekspansionshastighed. I mellemtiden har teorien allerede leveret materiale til forfattere af science fiction. I en episode af 2011 af den animerede komedie Futurama observerede hovedpersonerne Big Bounce, mens de rejste gennem tiden ind i den fjerne fremtid.