Co to jest Big Bounce?

Big Bounce to nazwa naukowej teorii o pochodzeniu wszechświata. Teoria ma zastąpić wcześniejszą teorię znaną jako Wielki Wybuch. Wielki Wybuch nie jest zgodny z niektórymi aspektami ogólnej teorii względności, słynnej teorii Einsteina wyjaśniającej, w jaki sposób materia i energia oddziałują na siebie. Zgodnie z teorią Wielkiego Wybuchu wszechświat początkowo ekspandował z małego, statycznego punktu z przyczyn, które nie zostały jeszcze zrozumiane. Zgodnie z teorią Big Bounce obecny wszechświat wynikał z upadku poprzedniego wszechświata.

Od prehistorii ludzie zastanawiali się nad początkami Ziemi i otaczającego ją kosmosu. Religia, filozofia i wczesna nauka zawierały teorie o tym, jak powstał wszechświat, z rosnącym poziomem wyrafinowania. Obserwacje astronomiczne w XX wieku potwierdziły, że wszechświat rozszerza się od miliardów lat. Pracując wstecz, fizycy zaproponowali, aby wszechświat powstał jako mały, gęsty obszar, który zawierał całą materię i energię. Niewyjaśnione wydarzenie 14 miliardów lat temu spowodowało gwałtowny rozwój tej materii i energii, wydarzenie zwane Wielkim Wybuchem.

Problem związany z tą teorią polega na tym, że nie wyjaśnia ona, co istniało przed Wielkim Wybuchem ani co spowodowało ekspansję. Sprawy te zostały opisane jako osobliwości, obszary wszechświata, w których nie obowiązują prawa fizyki. Był to jedyny sposób na pogodzenie Wielkiego Wybuchu z teorią ogólnej teorii względności Alberta Einsteina, najlepszym modelem działania wszechświata. Naukowcy rozważali również alternatywne wyjaśnienia, jak powstał wszechświat. W pierwszej dekadzie XXI wieku badania fizyki kwantowej zaowocowały teorią wielkiego odbicia.

Zgodnie z teorią Big Bounce, gdy wszechświat rozszerzy się poza pewien punkt, grawitacja spowoduje, że zapadnie się ponownie na siebie, tak zwane Wielkie Chrupnięcie. Gdy zapadający się wszechświat osiągnie pewną gęstość, zasada zwana pętlową grawitacją kwantową spowoduje, że materia i energia „odbiją się” lub zaczną ponownie rozszerzać, tworząc nowy wszechświat. Teoria Big Bounce nie ujawnia, czy zdarzyło się to raz czy wiele razy; może się powtarzać w nieskończoność. Inną intrygującą możliwością jest to, że te nieskończenie powtarzające się wszechświaty są identyczne, skutecznie tworząc uniwersalną pętlę czasu.

Teoria Big Bounce jest atrakcyjna dla wielu fizyków, ponieważ nie obejmuje osobliwości i ponieważ obejmuje ogólną teorię względności i mechanikę kwantową, dwie zasady fizyki, które są niezwykle trudne do pogodzenia ze sobą. Konieczne są dalsze badania w celu ustalenia, która teoria faktycznie opisuje pochodzenie wszechświata. Wiele zależy od kwantyfikacji ciemnej materii i ciemnej energii, tajemniczych substancji, które mogą wpływać na szybkość ekspansji wszechświata. Tymczasem teoria już dostarczyła materiały dla pisarzy science fiction. W odcinku animowanej komedii Futurama z 2011 roku główni bohaterowie obserwowali Big Bounce podczas podróży w czasie w daleką przyszłość.