Universul curcubeu: Timpul se întinde spre trecut la infinit, fără a exista un Big Bang

Teoria gravitaţiei curcubeu a fost propusă în urmă cu 10 ani drept o posibilă etapă necesară pentru a unifica în cadrul unei teorii generale principalele teorii din fizică – teoria relativităţii generale (care se ocupă de corpurile mari) şi respectiv mecanica cuantică (fizica particulelor subatomice), scrie Agerpres.

Această idee nu reprezintă o teorie completă care să descrie efectele cuantice asupra gravitaţiei şi nu este acceptată de mulţi oameni de ştiinţă. Cu toate acestea, fizicienii au aplicat acest concept chestiunii privind naşterea Universului şi au ajuns la concluzia că dacă această teorie a gravitaţiei curcubeu este adevărată, povestea originii spaţiu-timpului ar fi cu totul diferită decât varianta larg acceptată, cea a Big Bang-ului sau a exploziei primordiale.

Conform teoriei relativităţii generale a lui Einstein, corpurile masive deformează, curbează spaţiu-timpul din jurul lor, astfel încât orice particulă sau obiect care călătoreşte prin spaţiu-timp, inclusiv fotonul, particula de lumină, se deplasează pe o traiectorie curbă. Modelul standard al fizicii susţine că această traiectorie este independentă de energia particulei care circulă prin spaţiu-timp, însă în cazul teoriei gravitaţiei curcubeu, traiectoria particulei este direct influenţată de energia acesteia.

„Particulele cu energii diferite ar exista în diferite continuumuri spaţiu-timp şi în câmpuri gravitaţionale diferite”, susţine Adel Awad de la Centrul pentru Fizică Teoretică al Complexului ştiinţific şi tehnologic Zewail din Egipt, coordonator al unui nou studiu publicat în ultimul număr al revistei Journal of Cosmology and Astroparticle Physics.

Alte articole

Trucuri pentru o friptură de porc fragedă. Cât timp trebuie, de fapt, să stea la cuptor

Care e locul în care timpul trece cu 9% mai lent. Ce explicație au găsit oamenii de știință

Culoarea luminii este determinată de frecvenţa ei, iar ţinând cont de faptul că diferite frecvenţe corespund unor diferite niveluri energetice, particulele de lumină de diferite culori s-ar deplasa pe traiectorii uşor diferite prin spaţiu-timp, în funcţie de energia lor.

Efectele ar fi de obicei foarte mici, astfel încât nu am putea observa diferenţele în observaţiile astronomice obişnuite. Însă în cazuri de energii extreme, spre exemplu în cazul particulelor emise în exploziile de raze gamma, aceste diferenţe ar putea fi detectabile. În astfel de situaţii, fotoni de diferite lungimi de undă emişi de aceeaşi explozie de radiaţii gamma ar ajunge la Pământ la intervale de timp uşor diferite, după ce au străbătut cale de miliarde de ani lumină Universul având traiectorii uşor diferite.

„Deocamdată nu dispunem de nicio dovadă clară că aşa stau lucrurile”, a comentat şi Giovanni Amelino-Camelia, fizician la Universitatea Sapienza din Roma, care a studiat această teorie. Observatoarele moderne ajung însă abia acum la sensibilitatea necesară pentru a măsura astfel de efecte, iar în viitorul apropiat această ipoteză va putea fi verificată.

Energiile extreme necesare pentru a evidenţia efectul gravitaţiei curcubeu sunt rare în Universul de azi, însă erau dominante în Universul tânăr şi mult mai dens, iar acest lucru poate contrazice radical teoria general acceptată cu privire la naşterea Universului. Adel Awad şi colegii săi au identificat astfel două posibile modele de naştere a Universului, în funcţie de mici diferenţe din interpretarea ramificaţiilor generate de teoria gravitaţiei curcubeu.

Într-unul dintre scenarii, dacă dăm timpul înapoi, Universul devine din ce în ce mai dens, apropiindu-se de o densitate infinită, fără a atinge însă niciodată o astfel de valoare. În celălalt scenariu, pe măsură ce ne întoarcem în timp Universul ajunge la o densitate extrem de mare dar finită, iar apoi devine plat. În nici unul dintre aceste variante nu există o singularitate – un moment în timp în care Universul are o densitate infinită – adică cu alte cuvinte un Big Bang.

„Acest rezultat este, desigur, foarte interesant pentru că în toate celelalte modele cosmologice există o singularitate”, precizează Adel Awad. Aceste concluzii ar putea sugera că Universul nu are de fapt niciun început, iar timpul se derulează în trecut la infinit.

În anii următori cercetătorii vor analiza exploziile de radiaţii gamma dar şi alte fenomene cosmice puternic energizate pentru a verifica teoria gravitaţiei curcubeu. Dacă această teorie va fi verificată, ar putea însemna că Universul are o istorie fără început şi mult mai ‘colorată’ decât ne-am fi aşteptat.