빅뱅은 일반적으로 모든 것의 시작으로 생각됩니다. 약 138 억 년 전에 관측 가능한 우주는 팔 존재로 확장되었습니다.
그러나 빅뱅 이전에는 어떤 것들이 있었습니까?
짧은 대답 : 우리는 모른다. 긴 대답 : 그것은 많은 것들이 될 수 있었으며, 각각의 방식은 마음대로 구부러졌습니다.
처음에
가장 먼저 이해해야 할 것은 빅뱅이 실제로 무엇 이었는가입니다.
캘리포니아 공과 대학 (California Institute of Technology)의 이론 물리학자인 숀 캐롤 (Sean Carroll)은“빅뱅은 우주의 시점이 아니라 지금 순간이다. (Dutton, 2016).
캐롤은 빅뱅의 우주가 아주 작거나 무한대로 커졌을 가능성이 있다고 말했다. 오늘날 우리가 볼 수없는 것들을 시간을 되돌아 볼 수있는 방법이 없기 때문이라고 캐롤은 말했다. 우리가 정말로 아는 것은 그것이 매우 조밀하고 매우 조밀하다는 것입니다.
결론적으로 우주는 정의상 모든 것이기 때문에 우주 바깥에는 아무것도 없습니다. 따라서 빅뱅에서 모든 것이 현재보다 밀도가 높고 더 뜨거웠지만 오늘날의 것보다 더 "외부"는 없었습니다. 캐롤은 신과 같은 관점을 취하고 공허에 서서 빅뱅 직전에 튀어 나온 아기 우주를 볼 수 있다고 상상하는 것이 불가능하다고 캐롤은 말했다. 우주는 우주로 확장되지 않았다. 공간 자체가 확장되었습니다.
"우주 어디에 있든지 140 억 년 전으로 거슬러 올라가면이 곳은 매우 덥고 조밀하며 빠르게 확장되고 있습니다."
양자와 중성자가 충돌하고 서로 붙을 수있을 정도로 우주가 식었을 때, 빅뱅 이후 1 초가 될 때까지 우주에서 무슨 일이 일어 났는지 정확히 아는 사람은 없습니다. 많은 과학자들은 우주가 첫 초 동안 팽창이라고 불리는 지수 확장 과정을 거쳤다 고 생각합니다. 이것은 시공간의 구조를 매끄럽게 만들었고 오늘날 우주에 왜 물질이 고르게 분포되어 있는지 설명 할 수있을 것입니다.
강타하기 전에
빅뱅 이전에 우주는 어떤 이유로 빅뱅이 발생할 때까지 일정한 상태로 지속되는 매우 뜨겁고 밀도가 높은 물질로 무한히 늘어 났을 가능성이 있습니다. 캐롤은이 초 고밀도 우주는 양자 역학에 의해 지배되었을지도 모른다고 말했다. 그렇다면 빅뱅은 고전 물리학이 우주 진화의 주요 동인으로 인계 한 순간을 대표했을 것입니다.
Stephen Hawking에게는이 순간이 중요했습니다. 빅뱅 이전에 사건은 측정 할 수 없으므로 정의되지 않았습니다. 호킹은 이것을 제한없는 제안이라고 칭했다. 시간과 공간은 유한하지만, 지구는 유한하지만 가장자리가없는 것과 같은 방법으로 경계 나 시작점이나 끝 점이 없다고 말했다.
"빅뱅 이전의 사건은 관찰 결과가 없기 때문에 이론에서 제외시킬 수 있으며 빅뱅에서 시작된 시간이라고 말할 수있다"고 그는 2018 년 내셔널 지오그래픽 쇼 "StarTalk"에 대한 인터뷰에서 말했다.
아니면 빅뱅 이전에 숙고 할만한 다른 것이 있었을 것입니다. 한 가지 아이디어는 빅뱅이 시작이 아니라 오히려 대칭의 순간이라는 것입니다. 이 아이디어에서 빅뱅 이전에는이 우주와 동일하지만 미래가 아닌 과거를 향한 엔트로피가 증가하는 또 다른 우주가있었습니다.
캐롤은 엔트로피를 증가 시키거나 시스템의 장애를 증가시키는 것이 본질적으로 시간의 화살표라고 캐롤은 말했다. 이 이론의 지지자들은이 거울 세계에서 우주의 다른 속성들이 뒤집 히게 될 것이라고 제안한다. 예를 들어 물리학 자 데이비드 슬론 (David Sloan)은 옥스포드 과학 블로그 (University of Oxford Science Blog)에서 분자와 이온의 비대칭 성 (키랄성)은 그들이 우리 우주에있는 것과는 반대 방향에 있다고 설명했다.
관련 이론에 따르면 빅뱅은 모든 것이 시작된 것이 아니라 우주가 수축 기간에서 팽창 기간으로 전환 된 순간이었다고한다. 이 "빅 바운스"개념은 우주가 확장, 축소 및 다시 확장됨에 따라 무한한 빅뱅이있을 수 있음을 나타냅니다. 캐롤은 이러한 아이디어의 문제점은 왜 또는 어떻게 확장하는 우주가 수축하고 저 엔트로피 상태로 돌아올 것인지에 대한 설명이 없다고 말했다.
캐롤과 그의 동료 제니퍼 첸은 그들 만의 빅뱅 비전을 가지고 있습니다. 물리학 자들은 2004 년에 아마도 우리가 알고있는 우주가 약간의 시공간이 찢어진 부모 우주의 후손 일 것이라고 제안했다.
캐롤은 핵이 붕괴 될 때 알파 나 베타 입자를 뱉어 낸다고 말했다. 부모 우주는 입자 대신에 같은 일을 할 수 있습니다. 아기 우주를 아마도 무한정으로 뱉어냅니다. 캐롤은“이것이 일어날 수있는 양자 변동이다. 캐롤은이 아기 우주는 "문학적으로 평행 한 우주"이며 서로 상호 작용하거나 영향을 미치지 않는다고 말했다.
과학자들이 아직 빅뱅의 순간까지도 되돌아 갈 수있는 방법이 없기 때문에 그보다 훨씬 더 들리는 것처럼 들린다. 캐롤은 그러나 조사 할 여지가 있다고 말했다. 2015 년 강력한 은하 충돌로 인한 중력파를 탐지하면이 파를 이용하여 첫 번째 중요한 순간의 우주 팽창에 대한 근본적인 미스터리를 해결할 수 있습니다.
캐롤은 이론 물리학 자들도해야 할 일이 있다고 지적했다. 양자 중력과 같은 양자 힘이 어떻게 작용할 것인지에 대한보다 정확한 예측을하는 것과 같다.
캐롤은 "우리가 원하는 것을 알지 못한다"면서 "이론이 생길 때까지"라고 말했다.
