science >> Wetenschap >  >> anders

Wat bestond er vóór de oerknal?

Wat kwam er voor het begin? Xuanyu Han/Getty Images

Het is al moeilijk genoeg om je een tijd voor te stellen, ongeveer 13,7 miljard jaar geleden, toen het hele universum bestond als een singulariteit . Volgens de Oerknaltheorie , een van de belangrijkste kanshebbers die wedijveren om uit te leggen hoe het universum is ontstaan, alle materie in de kosmos - de hele ruimte zelf - bestond in een vorm die kleiner was dan een subatomair deeltje [bron:Wall].

Als je daar eenmaal over nadenkt, een nog moeilijkere vraag rijst:wat bestond er net voordat de oerknal plaatsvond?

De vraag zelf is minstens 1 ouder dan de moderne kosmologie. 600 jaar. De vierde-eeuwse theoloog St. Augustinus worstelde met de vraag wat er bestond voordat God het universum schiep. Zijn conclusie was dat de bijbelse uitdrukking "In het begin" impliceerde dat God eerder niets had gemaakt. Bovendien, Augustinus betoogde dat de wereld niet op een bepaald moment door God is gemaakt, maar die tijd en het universum waren tegelijkertijd gecreëerd [bron:Villanova University].

In het begin van de 20e eeuw, Albert Einstein kwam tot zeer vergelijkbare conclusies met zijn algemene relativiteitstheorie. Denk maar aan het effect van massa op tijd. De forse massa van een planeet vervormt de tijd - waardoor de tijd voor een mens op het aardoppervlak een klein beetje langzamer loopt dan voor een satelliet in een baan om de aarde. Het verschil is te klein om op te merken, maar de tijd loopt zelfs langzamer voor iemand die naast een groot rotsblok staat dan voor iemand die alleen in een veld staat. [bron:Redd].

Gebaseerd op het werk van Einstein, De Belgische kosmoloog Rev. Georges Lemaître publiceerde in 1927 een paper waarin werd voorgesteld dat het universum begon als een singulariteit en dat de oerknal leidde tot zijn expansie [bron:Soter en Tyson].

Volgens de relativiteitstheorie van Einstein, de tijd ontstond pas toen die oorspronkelijke singulariteit zich uitbreidde naar zijn huidige omvang en vorm.

Zaak gesloten? Verre van. Dit is een kosmologisch dilemma dat niet dood zal blijven. In de decennia na de dood van Einstein, de komst van de kwantumfysica en een groot aantal nieuwe theorieën riepen vragen op over het pre-oerknaluniversum. Blijf lezen om meer te weten te komen over een aantal van hen.

Kwam ons universum uit een vorige?

Deze illustratie toont de kosmische microgolfachtergrond - straling die is overgebleven van de oerknal - verzameld door het Planck-orbitale observatorium. ESA en de Planck-samenwerking

Hier is een gedachte:wat als ons universum slechts het nageslacht is van een ander, ouder universum? Sommige astrofysici speculeren dat dit verhaal is geschreven in de relikwiestraling die is overgebleven van de oerknal:de kosmische magnetron achtergrond (CMB).

Astronomen hebben de CMB voor het eerst waargenomen in 1965, en het zorgde al snel voor problemen voor de oerknaltheorie -- problemen die vervolgens (voor een tijdje) in 1981 werden aangepakt met de inflatie theorie . Deze theorie houdt in dat het heelal in de eerste ogenblikken van zijn bestaan ​​extreem snel uitdijt. Het houdt ook rekening met temperatuur- en dichtheidsfluctuaties in de CMB, maar schrijft voor dat die fluctuaties uniform moeten zijn.

Dat is niet het geval. Recente karteringspogingen suggereren eigenlijk dat het universum scheef is, met meer schommelingen in sommige gebieden dan in andere. Sommige kosmologen zien deze waarneming als ondersteunend bewijs dat ons universum "afgeborreld" is van een ouderuniversum, in de woorden van onderzoeker Adrienne Erickcek van het California Institute of Technology [bron:Lintott]

In chaotische inflatietheorie , dit concept gaat nog dieper:een eindeloze opeenvolging van inflatoire zeepbellen, elk wordt een universum, en elk van deze geboorten nog meer inflatoire bubbels in een onmetelijk multiversum [bron:Jones].

Nog andere modellen draaien om de vorming van de pre-oerknal-singulariteit zelf. Als je zwarte gaten ziet als kosmische afvalverdichters, ze staan ​​als eerste kandidaten voor al die oorspronkelijke compressie, dus ons uitdijend heelal zou theoretisch de output van een wit gat kunnen zijn van een zwart gat in een ander heelal. EEN wit gat is een hypothetisch lichaam dat werkt op de tegenovergestelde manier van een zwart gat, serieuze energie en materie afgeven in plaats van het naar binnen te zuigen. Zie het als een kosmische uitlaatklep. Sommige wetenschappers stellen dat ons universum in een zwart gat is geboren, en elk zwart gat in ons eigen universum zou elk ook afzonderlijke universums kunnen bevatten [bron:Choi].

Maar sommige wetenschappers denken dat het universum begon, niet met een oerknal, maar met een Big Bounce.

De grote sprong

Lang geleden, middeleeuwse religieuze filosofen in India leerden dat het universum een ​​eindeloze cyclus van schepping en vernietiging doormaakt, waarin het evolueert van een ongedifferentieerde massa naar de complexe realiteit die we om ons heen zien, voordat hij zichzelf vernietigt en opnieuw begint [bron:Davis].

Sommige hedendaagse wetenschappers zijn tot een idee gekomen met opvallende parallellen. Ze geloven dat in plaats van een oerknal, het universum dijt uit en krimpt in een cyclus, stuitert elke keer dat het krimpt tot een bepaalde grootte. In de Big Bounce-theorie , elke cyclus zou beginnen met een kleine, glad universum dat niet zo klein zou zijn als de singulariteit. Het zou geleidelijk uitbreiden, en na verloop van tijd klonterig en meer kromgetrokken worden. Eventueel, het zou een punt bereiken waarop het zou beginnen in te storten en zichzelf geleidelijk zou gladstrijken, terwijl het kromp tot de grootte van het startpunt. Vervolgens, de cyclus zou opnieuw beginnen [bron:Wolchover].

Om het Big Bounce-idee te laten werken, het moet een manier vinden om de singulariteitsstellingen te omzeilen die zijn ontwikkeld door de Britse natuurkundigen Roger Penrose en Stephen Hawking, die suggereren dat een samentrekkend universum helemaal zou krimpen tot een singulariteit, op de manier waarop een massieve stervende ster uiteindelijk condenseert om een ​​zwart gat te vormen. Om dat te doen, Big Bounce-modellen zijn afhankelijk van het idee dat negatieve energie de zwaartekracht tegengaat en de ineenstorting omkeert, zodat het universum en de tijdruimte steeds weer uit elkaar zouden worden gedreven [bron:Wolchover].

Deze cycli van samentrekking en expansie zouden zich herhalen, ongeveer eens per biljoen jaar [bron:Taylor].

The Big Bounce zou afwijken van de kijk van de westerse beschaving op de werkelijkheid sinds St. Augustine, omdat het zou erkennen dat tijd echt bestond vóór het universum zoals wij het kennen.

Maar of het nu een Big Bang of een Big Bounce is, de vraag wat er vóór ons huidige universum bestond, blijft een open vraag. Misschien niets. Misschien een ander universum of een andere versie van ons eigen universum. Misschien een zee van universums, elk met een andere reeks wetten die de fysieke realiteit dicteren.

Verken de links op de volgende pagina om andere verheven, kosmologische vragen.

Oorspronkelijk gepubliceerd:7 januari, 2019

Veel meer informatie

gerelateerde artikelen

  • Hoe de oerknaltheorie werkt
  • Hoe de Hubble-ruimtetelescoop werkt
  • Heeft ruimte een vorm?
  • Is er een gat in het heelal?
  • Zijn er slechts vier dimensies in het heelal?

Meer geweldige links

  • NASA:een korte geschiedenis van het heelal
  • NASA:Kosmologie, De studie van het heelal
  • Kosmologie:de oorsprong, Evolutie en het uiteindelijke lot van het heelal

bronnen

  • Atkinson, Nancy. "Nadenken over de tijd vóór de oerknal." Universum vandaag. 13 juni 2008. (12 november, 2018) http://www.universetoday.com/2008/06/13/thinking-about-time-before-the-big-bang/
  • Britt, Robert Roy. "'Brane-Storm' uitdagingen onderdeel van de oerknaltheorie." Space.com. 18 april 2001. (28 april, 2010) http://www.space.com/scienceastronomy/astronomy/bigbang_alternative_010413-1.html
  • Choi, Charles Q. "Ons universum werd geboren in een zwart gat, Theorie zegt. " Space.com. 27 april 2010. (12 november, 2018) https://www.space.com/8293-universe-born-black-hole-theory.html
  • Davies, Paulus. "Wat gebeurde er vóór de oerknal?" Geloofsnet. januari 2001. (12 nov. 2018) https://www.beliefnet.com/news/science-religion/2001/01/what-happened-before-the-big-bang.aspx
  • Davis, Richard H. "Aanbidden van Śiva in het middeleeuwse India:ritueel in een oscillerend universum." Ntilal Banarsidass Uitgevers. 2000. (12 november, 2018) http://bit.ly/2qJ8cbF
  • jones, André Zimmerman. "Beschrijving en oorsprong van inflatietheorie." ThoughtCo. 3 december 2012. (12 november, 2018) https://www.thoughtco.com/what-is-inflation-theory-2698852
  • Lintott, Chris. "Hints van 'tijd voor Big Bang.'" BBC News. 6 juni 2008. (12 november, 2018) http://news.bbc.co.uk/2/hi/science/nature/7440217.stm
  • markiet, Miranda. "De Branes achter de snaartheorie." Physorg.com. 2 oktober 2006. (november, 12, 2018) http://www.physorg.com/news79009171.html
  • Moskou, Clara. "Glimp voordat Big Bang mogelijk." Space.com. 13 januari 2009. (12 november, 2018)) https://www.space.com/6303-glimpse-big-bang.html
  • NASA Universe 101. "Wat is de inflatietheorie?" 16 april 2010. (12 november, 2018) http://map.gsfc.nasa.gov/universe/bb_cosmo_infl.html
  • NASA Universe 101. "Test van de oerknal:de CMB." 16 april 2010. (12 november, 2018) http://map.gsfc.nasa.gov/universe/bb_tests_cmb.html
  • Tot ziens, Dennis. "Vóór de oerknal, Er was... Wat? "New York Times. 22 mei, 2001. (12 november, 2018) https://www.nytimes.com/2001/05/22/science/before-the-big-bang-there-was-what.html
  • "Indringende vraag:wat gebeurde er vóór de oerknal?" 3 augustus 2006. (12 nov., 2018) http://www.physorg.com/news73844848.html
  • Redd, Nola Taylor. "Einsteins algemene relativiteitstheorie." Space.com. 7 november 2017. (12 november, 2018) https://www.space.com/17661-theory-general-relativity.html
  • Soter, Steven en Tyson, Neil de Grasse, (Editors). " Profiel:Georges Lemaître, Vader van de oerknal. " Uittreksel uit "Cosmic Horizons:Astronomy at the Cutting Edge. " Nieuwe pers. 2000. (12 november, 2018) https://www.amnh.org/explore/resource-collections/cosmic-horizons/profile-georges-lemaitre-father-of-the-big-bang
  • Stef, M.J. "Wat was er vóór de oerknal?" Tijd. 13 augustus 2009. (12 november, 2018) http://www.time.com/time/health/article/0, 8599, 1916055, 00.html
  • Taylor, Heide. "The Big Bounce Theory:wat is het?" Astronotes. 10 februari 2017. (12 november, 2018) http://www.armaghplanet.com/blog/the-big-bounce-theory-what-is-it.html
  • Wetenschap Dagelijks. "Universum biedt 'Eeuwig feest, ' zegt kosmoloog." 22 februari 2007. (12 november, 2018) http://www.sciencedaily.com/releases/2007/02/070221093222.htm
  • Dan, Ker. "Elk zwart gat bevat een ander universum?" National Geographic. 9 april 2010. (28 april, 2010) http://news.nationalgeographic.com/news/2010/04/100409-black-holes-alternate-universe-multiverse-einstein-wormholes/
  • Villanova-universiteit. "St. Augustinus en Kosmologie." Villanova.edu. (12 november, 2018) https://www1.villanova.edu/villanova/artsci/anthro/Previous_Lectures/sustain/AugustineCosmology0.html
  • Muur, Mike. "The Big Bang:wat gebeurde er echt bij de geboorte van ons universum?" Space.com. 21 okt. 2011. (12 november, 2018) https://www.space.com/13347-big-bang-origins-universe-birth.html
  • Wolchover, Natalie. "Hoe het universum zijn veerkracht terugkreeg." kwantum. 31 januari 2018. (12 november, 2018) https://www.quantamagazine.org/big-bounce-models-reignite-big-bang-debate-20180131/

Meer >

Meer >

Hoofdlijnen

  1. Onderscheid Rigor Mortis van een Cadaveric Spasm
  2. Ambien
  3. Wetenschappers werken aan een periodiek systeem voor ecologie
  4. Hoe huilen werkt
  5. Hoe orchideeën werken
  6. Kanker-kameleons: hoe sommige agressieve kankercellen chemotherapie “hacken”
  7. De rol van ribosomen in Homeostasis
  8. Wilgenroosje:de roze pionier
  9. Gespecialiseerde cellen: definitie, soorten en voorbeelden

Wetenschap