O velikem udaru se običajno misli, da je začetek vsega tega: pred približno 13,8 milijarde let je šlo vesolje, ki ga je bilo mogoče opazovati bum in se razširila v bitje.
Toda kakšne so bile stvari pred velikim praskom?
Kratek odgovor: Ne vemo. Dolg odgovor: Lahko bi se zgodilo marsikaj, vsako ukrivljanje uma na svoj način.
Na začetku
Prva stvar, ki jo je treba razumeti, je bil, kakšen je bil pravzaprav Big Bang.
"Big Bang je trenutek v času in ne točka v vesolju," je dejal Sean Carroll, teoretični fizik s kalifornijskega tehnološkega inštituta in avtor knjige "The Big Picture: O izvoru življenja, pomenu in samem vesolju." (Dutton, 2016).
Tako je možno, da je bilo vesolje na Velikem prasku teen-majceno ali neskončno veliko, je dejal Carroll, saj ni mogoče pogledati nazaj na stvari, ki jih danes sploh ne moremo videti. V resnici vemo le, da je bila zelo, zelo gosta in da je zelo hitro postala manj gosta.
Kot posledica tega resnično ni ničesar zunaj vesolja, ker je po definiciji vesolje vse. Torej, na Velikem prasku je bilo vse gostejše in bolj vroče, kot je zdaj, toda "zunaj" tega ni bilo več, kot je danes. Carroll je dejal, da bi bilo to tako mamljivo in si predstavljati, da bi lahko stal v praznini in si ogledal izmučeno otroško vesolje pred velikim praskom. Vesolje se ni razširilo v vesolje; prostor se je sam razširil.
"Ne glede na to, kje ste v vesolju, če sledite 14 milijard let nazaj, pridete do te točke, ko je bilo izjemno vroče, gosto in se je hitro širilo," je dejal.
Nihče ne ve natančno, kaj se je dogajalo v vesolju do 1 sekunde po velikem udaru, ko se je vesolje dovolj ohladilo, da so se protoni in nevtroni lahko trčili in se zlepili. Mnogi znanstveniki mislijo, da je vesolje v prvi sekundi šlo skozi proces eksponentne ekspanzije, imenovane inflacija. To bi zgladilo tkanino vesolja in časa in bi lahko razložilo, zakaj je materija danes v vesolju tako enakomerno razporejena.
Pred udarcem
Mogoče je bilo, da je bilo vesolje pred velikim praskom neskončen del ultrazvočnega, gostega materiala, ki je vztrajal v enakomernem stanju, dokler se iz nekega razloga ni zgodil Big Bang. Carroll je dejal, da bo to izjemno gosto vesolje upravljalo kvantna mehanika, fizika izredno majhnega obsega. Veliki prasak bi torej predstavljal trenutek, ki ga je klasična fizika prevzela kot glavno gonilo evolucije vesolja.
Za Stephena Hawkinga je bil ta trenutek vse pomemben: Pred velikim praskom je, kot je dejal, dogodki neprimerljivi in s tem nedefinirani. Hawking je to poimenoval brezmejni predlog: Čas in prostor sta, kot je dejal, dokončna, vendar nimata nobenih meja ali začetnih ali končnih točk, tako kot je planet Zemlje končen, vendar nima roba.
"Ker dogodki pred velikim praskom nimajo opazovalnih posledic, jih lahko kdo izvleče iz teorije in pove, da se je čas začel pri velikem udaru," je dejal v intervjuju za National Geographic šov StarTalk leta 2018.
Ali pa je bilo morda pred velikim udarcem še kaj drugega, o čemer je vredno razmisliti. Ena od idej je, da Veliki prasak ni začetek časa, ampak da je bil trenutek simetrije. V tej ideji je pred velikim praskom obstajalo drugo vesolje, enako temu, vendar z entropijo, ki se povečuje v preteklost, namesto v prihodnost.
Povečanje entropije ali povečanje motnje v sistemu je v bistvu puščica časa, je dejal Carroll, tako da bi v tem zrcalnem vesolju čas tekel nasprotno od časa v sodobnem vesolju, naše vesolje pa bi bilo v preteklosti. Zagovorniki te teorije tudi predlagajo, da bi se v tem zrcalnem vesolju prekrivale tudi druge lastnosti vesolja. Na primer, fizik David Sloan je na znanstvenem blogu Univerze v Oxfordu zapisal, da bi bile asimetrije v molekulah in ioni (imenovane kiralnosti) v nasprotni smeri kot v našem vesolju.
Povezana teorija trdi, da Veliki prasak ni bil začetek vsega, ampak trenutek v času, ko je vesolje prešlo iz obdobja krčenja v obdobje širitve. Ta predstava "Big Bounce" nakazuje, da bi lahko obstajalo neskončno Big Bangs, ko se vesolje širi, zmanjšuje in spet širi. Carroll je dejal, da je težava teh idej v tem, da ni nobene razlage, zakaj ali kako bi se širilo vesolje skrčilo in se vrnilo v stanje z nizko entropijo.
Carroll in njegova kolegica Jennifer Chen imata svojo vizijo pred Big Bangom. Leta 2004 so fiziki predlagali, da je morda vesolje, kot ga poznamo, potomstvo matičnega vesolja, iz katerega se je odtrgalo nekaj prostora-časa.
Kot je razpadlo radioaktivno jedro, je Carroll dejal: Ko jedro razpade, izpusti alfa ali beta delce. Matično vesolje bi lahko storilo isto, le da namesto delcev izpusti otroške vesolje, morda neskončno. "Dovoli, da se zgodi le kvantno nihanje," je dejal Carroll. Ti otroški vesolji so "dobesedno vzporedni vesolji", je dejal Carroll in ne vplivajo med seboj ali vplivajo nanje.
Če se vse skupaj sliši precej zoprno, je to - ker znanstveniki še nimajo možnosti, da bi pogledali v trenutek velikega poka, še toliko manj, kot je bilo pred njim. Vendar pa je še nekaj prostora za raziskovanje, je dejal Carroll. Zaznavanje gravitacijskih valov iz močnih galaktičnih trkov v letu 2015 odpira možnost, da bi te valove lahko uporabili za reševanje temeljnih skrivnosti o širjenju vesolja v tisti prvi ključni sekundi.
Teoretični fiziki imajo še veliko dela, je dejal Carroll, kot da bi natančneje napovedovali, kako lahko delujejo kvantne sile, kot je kvantna gravitacija.
"Sploh ne vemo, kaj iščemo," je rekel Carroll, "dokler ne bomo imeli teorije."
