D'acord amb la teoria general de la relativitat de Einstein, el Big Bang representa el Principi, el gran esdeveniment que va originar no només la matèria, sinó també l'espai-temps. Mentre que les teories clàssiques no oferixen indicis de l'existència d'alguna cosa anterior a aquest moment, un grup d'investigació de Penn State ha utilitzat càlculs gravitacionales quàntics per a trobar les connexions que conduïssin a un temps anterior. “La relativitat general pot ser usada per a descriure l'univers retrocedint a un punt en el qual la matèria es converteix en tan densa que les seves equacions no es mantenen”, diu Abhay Ashtekar, Director del Institute for Gravitational Physics and Geometry de Penn State. “A més, vam necessitar aplicar eines de quàntica de les quals Einstein no disposava.” Combinant física quàntica amb relativitat general, Ashtekar i els investigadors de post-doctorat, Tomasz Pawlowski i Parmpreet Singh, van ser capaços de desenvolupar un model que ens dirigeix a través del Big Bang a un univers en contracció que mostra una física molt semblant a la nostra.
L'equip va mostrar en les seves conclusions que, anteriorment al Big Bang, existia un univers en contracció amb una geometria espai-temps no obstant això similar al nostre actual univers en expansió. Quan les forces gravitacionales van empènyer aquest univers anterior cap a dintre, aquest va arribar un punt en el qual les propietats quàntiques d'espai-temps van ocasionar que la gravetat provoqués repulsión, en lloc d'atracció. “Usant les modificacions quàntiques de les equacions cosmològiques de Einstein, hem demostrat que en lloc d'un Big Bang clàssic, en realitat el que hi ha és un rebot quàntic,” diu Ashtekar. “Ens vam sorprendre tant d'haver trobat l'existència d'altre univers clàssic pre-Big Bang, que repetim les simulacions amb diferents paràmetres durant mesos, però vam trobar que la predicció del Big Bounce (rebot quàntic) és bastant robusta.”
Encara que la idea general de l'existència d'altre univers anterior al Big Bang ha estat proposada amb anterioritat, aquesta és la primera descripció matemàtica que establix sistemàticament la seva existència i deduïx les propietats de la geometria espai-temps en aquest univers.
L'equip d'investigació va usar la gravetat quàntica de bucles, una aproximació avançada al problema de la unificació de la relativitat general amb la física quàntica, que és pionera també en el Institute for Gravitational Physics and Geometry de Penn State. En aquesta teoria, la geometria espai-temps en si té una estructura atòmica discreta i el continuum típic és només una aproximació. La fàbrica d'espai ha estat literalment teixida per fils quàntics unidimensionals. Prop del Big-Bang, aquesta fàbrica és esquinçada violentament i la naturalesa quàntica de la geometria es converteix en important. Fa que la gravetat sigui fortament repulsiva, originant el Big Bounce.
“El nostre treball inicial assumeix un model homogeni del nostre univers,” diu Ashtekar. “De tota manera, ens ha aproximat amb major seguretat a les idees subjacents de la gravetat quàntica de bucles. Continuarem redefinint el model per a mostrar millor l'univers tal com ho coneixem i per a comprendre millor les particularitats de la gravetat quàntica.” >de *href="http://www.science.psu.edu/alert/Ashtekar5-2006.htm">Penn State Researchers Look Beyond the Birth of the Universe* . 12 de maig de 2006.
context relacionat
> cyclic model of the universe per paul j. steinhardt i neil turok. 'perquè la constante cosmológica és petita i positiva.' 4 de maig de 2006
> gravity-modification breakthrough. 'els científics han amidat l'equivalent gravitacional d'un camp magnètic per primera vegada en un laboratori. una càrrega elèctrica mòbil crea un camp magnètic, llavors una massa mòbil genera un camp de gravitomagnético. un pas significatiu cap a la teoria quàntica de la gravetat' 23 de març de 2006
> new satellite data on universe's first trillionth second. 'noves proves per al que va passar quan l'univers de cop i volta va augmentar les fluctuacions quàntiques microscòpiques per a permetre la formació d'estrelles, planetes i vida. segons aquest quadre, els investigadors diuen, només el 4 per cent de l'univers és àtoms familiars ordinaris; l'altre 22 per cent és una matèria fosca encara no identificada, i el 74 per cent és una energia fosca misteriosa.' 16 de març de 2006
> proyecto de investigación de onda gravitacional . 'les ones gravitacionales són ondulació en la tela d'espai i temps produït per esdeveniments en la nostra galàxia i a tot arreu de l'univers.' 30 de juliol de 2004
> quantum universe. 'quin és la naturalesa de l'univers i de què està fet? què és matèria, energia, espai i temps? com arribem aquí i a on anem?.' 11 de juny de 2004
> space/time atoms?: quantum gravity-based universe. 'l'escala diminuta en la qual l'estructura microscòpica d'espai i temps es fa observable és l'escala de planck.' 26 de febrer de 2003
> oldest light: milestone in cosmology. 'a més, el nou retrat fixa exactament l'edat de l'Univers en 13.7 mil milions d'anys.' 17 de febrer de 2003
> in search of extra dimensions: beyond the standard model. 'en algun lloc dintre de l'escala de planck, o en nivells d'energia extrems, una increïblement petita dimensió suplementària pot combinar finalment la gravetat i l'electromagnetisme.' 20 de febrer de 2002
> search for gravity waves.'les ones gravitacionales estan en la frontera de la astrofísica. no es dubta de la seva existència, però no han estat descobertes directament encara.' 10 de desembre de 2001.
imago
> le forze d'eolo dialogo quantico
sonic flow
> big bounce [stream]
big bounce [download]
| permaLink