Egy tudóscsoport forradalmian új elméletet javasolt az univerzum eredetével kapcsolatban, amely új, radikális megközelítést kínál a Big Bang korai pillanataira. A széles körben elfogadott inflációs modelltől (kezdeti hipergyors tágulási szakasz) eltérően, amely spekulatív feltételezéseket tartalmaz, az új modell a de Sitter-univerzum elismert koncepciójából indul ki, összhangban a sötét energia megfigyeléseivel. A tudósok úgy vélik, hogy a gravitációs hullámok - a tér-idő fodrozódásai - voltak a kulcsai a galaxisok és a kozmikus struktúra kialakulásának, így nincs szükség ismeretlen elemekre.
Az univerzum eredetének rejtélyének megfejtése
Raúl Jiménez, a Barcelonai Egyetem Kozmosztudományi Intézetének (ICCUB) ICREA kutatója által vezetett tudóscsoport, a Padovai Egyetemmel (Olaszország) együttműködve forradalmi elméletet mutatott be az univerzum eredetéről. A Physical Review Research folyóiratban megjelent tanulmány radikális változást hoz a Big Bang utáni első pillanatok megértésében, anélkül, hogy a fizikusok által hagyományosan feltételezett spekulatív feltételezésekre támaszkodna.
Évtizedek óta a kozmológusok az inflációs paradigma alapján dolgoznak, amely modell szerint az univerzum rendkívül gyorsan, egy másodperc töredéke alatt tágult, így teremtve meg az alapot mindannak, amit ma megfigyelünk. Ez a modell azonban túl sok módosítható paramétert - szabad paramétert - tartalmaz, amelyek megváltoztathatók. Tudományosan ez problémát jelent, mivel nehéz megmondani, hogy egy modell valóban előrejelzést ad-e, vagy csak alkalmazkodik az adatokhoz. Jelentős áttörésként a csapat olyan modellt javasolt, amelyben a korai univerzumnak nincs szüksége ezekre az önkényes paraméterekre. Ehelyett egy jól megalapozott kozmikus állapotból indul ki, az úgynevezett de Sitter-univerzumból, amely összhangban van a sötét energia jelenlegi megfigyeléseivel.
Gravitációs hullámok: a kozmikus szerkezet megértésének kulcsa
Az új modell nem támaszkodik hipotetikus mezőkre vagy részecskékre, mint például az infláció. Azt sugallja, hogy a tér-idő természetes kvantumfluktuációi, a gravitációs hullámok elegendőek voltak ahhoz, hogy megteremtsék azokat a kis sűrűségbeli különbségeket, amelyek végül galaxisok, csillagok és bolygók kialakulásához vezettek. Ezek a hullámok nem lineárisan fejlődnek, hanem idővel kölcsönhatásba lépnek és komplexitást generálnak - mindez pedig lehetővé teszi a valós adatokkal történő ellenőrizhető előrejelzéseket.
"Évtizedek óta próbáljuk megérteni az univerzum korai pillanatait olyan modellek segítségével, amelyek olyan elemekre épülnek, amelyeket soha nem figyeltünk meg" - mondja Raúl Jiménez. "Ami ezt a javaslatot izgalmassá teszi, az az egyszerűsége és ellenőrizhetősége. Nem spekulatív elemeket adunk hozzá, hanem azt bizonyítjuk, hogy a gravitáció és a kvantummechanika elegendő lehet a kozmosz szerkezetének keletkezésének magyarázatához."
Az univerzum eredetének megértése nem csupán filozófiai kérdés, hanem segít megválaszolni alapvető kérdéseket arról, kik vagyunk és honnan jöttünk. Ez az új javaslat minimalista, de hatékony, elegáns és potenciálisan cáfolható víziót kínál. Ez a tudomány legjobb formája: egyértelmű előrejelzések, amelyeket a jövőbeli megfigyelések - például a gravitációs hullámok és a kozmikus struktúra mérései - megerősíthetnek vagy cáfolhatnak.
Ezek az új eredmények arra utalnak, hogy a kozmosz magyarázatához talán nincs szükség spekulatív elemekre, hanem csak a gravitáció és a kvantumfizika mélyreható megértésére. Ha a modell beigazolódik, az új fejezetet nyithat az univerzum születéséről alkotott gondolkodásunkban.