Otázky v názvu obvykle nejsou diskutovány fyziky, protože neexistuje obecně přijímaná teorie, která by na ně odpovídala. Nedávno však v rámci smyčkové kvantové gravitace bylo stále možné sledovat vývoj zjednodušeného modelu vesmíru zpět v čase, až do okamžiku Velkého třesku, a dokonce se za ním podívat. Cestou se ukázalo, jak se v tomto modelu objevuje čas. Pozorování vesmíru ukazují, že ani na největších měřítcích není vůbec stacionární, ale vyvíjí se v průběhu času.
Pokud je na základě moderních teorií tento vývoj sledován zpět v čase, ukáže se, že aktuálně pozorovaná část vesmíru byla dříve teplejší a kompaktnější než je nyní, a inicioval ji Velký třesk - určitý proces vzniku vesmíru ze singularity: zvláštní situace, pro kterou moderní zákony fyzici nejsou aplikovatelní.
Fyzici nejsou spokojeni s tímto stavem věcí: chtějí pochopit proces samotného Velkého třesku. Proto se nyní pokouší o konstrukci teorie, která by se na tuto situaci vztahovala. Protože gravitace byla hlavní silou v prvních okamžicích po Velkém třesku, věří se, že tohoto cíle lze dosáhnout pouze v rámci kvantové teorie gravitace, která dosud nebyla vybudována.
Fyzici doufali, že kvantová gravitace bude popsána z hlediska teorie superstrun, ale nedávná krize teorií superstrunu tuto důvěru otřásla. V takové situaci začala větší pozornost přitahovat další přístupy k popisu kvantově-gravitačních jevů, a zejména smyčkové kvantové gravitace.
Právě v rámci kvantové gravitace smyčky bylo nedávno dosaženo velmi působivého výsledku. Ukázalo se, že počáteční singularita zmizela kvůli kvantovým efektům. Velký třesk přestává být zvláštním bodem a je možné nejen sledovat jeho průběh, ale také se podívat na to, co bylo před Velkým třeskem.
Smyčková kvantová gravitace se zásadně liší od konvenčních fyzikálních teorií a dokonce i od teorie superstringů. Předmětem teorie superstringů jsou například různé řetězce a vícerozměrné membrány, které však létají v prostoru a čase na ně připravené předem. Otázka, jak přesně vznikl tento vícerozměrný časoprostor, nelze v takové teorii vyřešit.
V smyčkové teorii gravitace jsou hlavními objekty malé kvantové buňky prostoru, spojené určitým způsobem. Zákon jejich spojení a jejich stát se řídí oblastí, která v nich existuje. Velikost tohoto pole je pro tyto buňky druhem „vnitřního času“: přechod ze slabého pole na silnější pole vypadá přesně, jako by existoval nějaký druh „minulosti“, který by ovlivnil určitou „budoucnost“. Tento zákon je uspořádán tak, že pro dostatečně velký vesmír s nízkou energetickou koncentrací (tj. Daleko od singularity) se zdá, že se buňky „navzájem spojují“a vytvářejí „nepřetržitý“časoprostor, který je nám známý.
Autoři článku tvrdí, že to vše už stačí k vyřešení problému toho, co se děje vesmíru, když se přibližujeme k singularitě. Řešení rovnic, která získala, ukázaly, že pod extrémní „kompresí“vesmíru, „rozpadáním“vesmíru, kvantovou geometrií nedovolí, aby se její objem zmenšil na nulu, nevyhnutelně dojde k zastavení a expanze začíná znovu. Tato posloupnost stavů může být sledována vpřed i vzad v „čase“, což znamená, že v této teorii je před Velkým třeskem nevyhnutelně „Velký třesk“- rozpad „předchozího“vesmíru. Navíc vlastnosti tohoto předchozího vesmíru nejsou ztraceny v procesu kolapsu, ale jsou jednoznačně přeneseny do našeho vesmíru.
Propagační video:
Popsané výpočty jsou však založeny na některých zjednodušujících předpokladech o vlastnostech univerzálního pole. Obecné závěry budou zřejmě zachovány i bez takových předpokladů, ale to ještě musí být ověřeno. Bude velmi zajímavé sledovat další vývoj těchto myšlenek.