연구원들은 빅뱅 이전에 존재했던 축소 우주의 모델을 개발했습니다. 클릭하면 확대
빅뱅 (Big Bang)은 우주가 어떻게 137 억 년 전에 시작된 단일 지점으로 시작했으며 그 이후로 계속 확장 해 왔지만 그 전에 무슨 일이 있었는지는 설명하지 않습니다. Penn State University의 연구원들은 현재 우주에 빅뱅 이전을 되돌아 볼 수있는 흔적이 남아있을 것이라고 믿고 있습니다. 그들의 연구에 따르면, 우리의 확장 우주와 비슷한 시공간 구조를 가진 계약 우주가 있었다. 우주는 무너졌다가 빅뱅처럼 튀어 올랐다.
아인슈타인의 일반 상대성 이론에 따르면, 빅뱅은 중요한 것뿐만 아니라 시공간 자체가 탄생 한 웅장한 사건 인 The Beginning을 나타냅니다. 고전 이론이 그 순간 이전의 존재에 대한 실마리를 제공하지는 않지만 Penn State의 연구팀은 양자 중력 계산을 사용하여 초기로 이어지는 실을 찾았습니다. "일반 상대성 이론은 물질이 너무 밀도가 높아져서 방정식이 유지되지 않는 지점으로 우주를 묘사하는 데 사용될 수 있습니다."라고 물리학상 Eberly 가족 의장 및 중력 물리 연구소 소장 인 Abhay Ashtekar는 말합니다. Penn State에서의 기하학. "그 시점을 넘어서서, 우리는 아인슈타인이 이용할 수 없었던 양자 도구를 적용해야했습니다." 양자 물리학과 일반 상대성 이론을 결합함으로써 Ashtekar와 그의 박사후 연구원 인 Tomasz Pawlowski와 Parmpreet Singh는 빅뱅을 통해 우리와 비슷한 물리학을 보여주는 축소 된 우주를 추적하는 모델을 개발할 수있었습니다.
물리적 검토 서신 (Physical Review Letters)의 현재 호에보고 된 연구에 따르면, 팀은 빅뱅 이전에 현재 확장 우주와 비슷한 시공간 구조를 가진 계약 우주가 존재했음을 보여줍니다. 중력이이 이전 우주를 안쪽으로 끌어 당기면서 시공간의 양자 적 특성으로 인해 중력이 매력적이기보다는 반발력이되는 지점에 도달했습니다. Ashtekar는“아인슈타인의 우주 방정식의 양자 수정을 사용하여, 고전적인 빅뱅 대신에 실제로 양자 바운스가 있음을 보여 주었다. "우리는 또 다른 고전적인 빅뱅 전 우주가 있다는 사실에 놀랐습니다. 몇 달에 걸쳐 다른 매개 변수 값으로 시뮬레이션을 반복했지만 빅 바운스 시나리오는 강력했습니다."
빅뱅 이전에 존재했던 다른 우주에 대한 일반적인 아이디어가 이전에 제안되었지만, 이것은 그 우주의 존재를 체계적으로 확립하고 시공간 기하학의 속성을 추론하는 최초의 수학적 설명입니다.
연구팀은 양자 물리학과 일반 상대성 이론의 통일 문제에 대한 선도적 인 접근법 인 루프 양자 중력을 사용했으며, 또한 펜실베이니아 주 중력 물리 및 기하학 연구소에서 개척되었습니다. 이 이론에서 시공간 기하학 자체는 별개의 '원자'구조를 가지며 친숙한 연속체는 근사치 일뿐입니다. 공간의 직물은 말 그대로 1 차원 양자 스레드에 의해 직조됩니다. Big-Bang 근처에서이 직물은 심하게 찢어졌으며 기하학의 양자 특성이 중요해졌습니다. 그것은 중력을 강력하게 반발시켜 빅 바운스를 발생시킵니다.
Ashtekar는“우리의 초기 연구는 우주의 동종 모델을 가정합니다. 그러나 루프 양자 중력의 기본 아이디어에 대한 확신을 갖게되었습니다. 우리는 우주를 더 잘 묘사하고 양자 중력의 특징을 더 잘 이해하기 위해 모델을 계속 개선 할 것입니다.”
이 연구는 National Science Foundation, Alexander von Humboldt Foundation 및 Penn State Eberly College of Science가 후원했습니다.
원본 출처 : PSU 뉴스 릴리스
