Vad är det stora språnget?

The Big Bounce är namnet på en vetenskaplig teori om universums ursprung. Teorin är avsedd att ersätta en tidigare teori som kallas Big Bang. Big Bang överensstämmer inte med vissa aspekter av allmän relativitet, Einsteins berömda teori som förklarar hur materie och energi interagerar. Enligt Big Bang-teorin expanderade universum från början från en liten statisk punkt av skäl som ännu inte förstås. Enligt Big Bounce-teorin resulterade det nuvarande universum från ett tidigare universums kollaps.

Sedan förhistorien har människor funderat över jordens ursprung och dess omgivande kosmos. Religion, filosofi och tidig vetenskap poserade vardera teorier om hur universum började med ökande nivåer av sofistikering. Astronomiska observationer under 1900-talet bekräftade att universum har expanderat i miljarder år. Arbetare bakåt föreslog fysiker att universum började som ett litet, tätt område som innehöll all materia och energi. En oförklarlig händelse för 14 miljarder år sedan fick denna fråga och energi att expandera explosivt, en händelse som kallas Big Bang.

Problemet med denna teori är att den inte förklarar vad som fanns före Big Bang eller vad som utlöste utvidgningen. Dessa frågor har beskrivits som singulariteter, områden i universumet där fysiklagarna inte är tillämpliga. Detta var det enda sättet att förena Big Bang med Albert Einsteins teori om allmän relativitet, den bästa modellen för hur universum fungerar. Forskare har också övervägt alternativa förklaringar av hur universum började. Under det första decenniet av 2000-talet resulterade studier i kvantfysik i teorin om Big Bounce.

Enligt Big Bounce-teorin, när universum expanderar bortom en viss punkt, kommer gravitationen att få den att kollapsa på sig själv igen, den så kallade Big Crunch. När det kollapsande universum har nått en viss täthet kommer en princip som kallas loopkvanttyngd att få materien och energin att "studsa" eller börja expandera igen och skapa ett nytt universum. Big Bounce-teorin avslöjar inte om detta har hänt en eller flera gånger; det kan upprepas oändligt. En annan spännande möjlighet är att dessa oändligt upprepade universum är identiska, vilket effektivt skapar en universell tidsslinga.

Big Bounce-teorin tilltalar många fysiker eftersom den inte involverar singulariteter och eftersom den innehåller allmän relativitet och kvantmekanik, två fysiska principer som är notoriskt svåra att förena med varandra. Ytterligare studier krävs för att bestämma vilken teori som faktiskt beskriver universums ursprung. Mycket beror på att kvantifiera mörk materia och mörk energi, mystiska ämnen som kan påverka universums expansionshastighet. Samtidigt har teorin redan gett material för science-fictionförfattare. I ett avsnitt från 2011 av den animerade komedi Futurama observerade huvudpersonerna Big Bounce när de reser genom tiden in i den långa framtiden.