Големият взрив обикновено се смята за начало на всичко: Преди около 13,8 милиарда години, наблюдаваната вселена отиде стрела и се разшири в битието.
Но какви са били нещата преди Големия взрив?
Кратък отговор: Не знаем. Дълъг отговор: Можеше да е много неща, всеки да се огъва по свой начин.
В началото
Първото нещо, което трябва да се разбере е какво всъщност беше Големият взрив.
"Големият взрив е момент във времето, а не точка в космоса", казва Шон Карол, теоретичен физик от Калифорнийския технологичен институт и автор на "Голямата картина: За произхода на живота, значението и самата Вселена" (Дютън, 2016).
По този начин е възможно Вселената при Големия взрив да е била тийнейджърска или безкрайно голяма, каза Карол, защото няма как да погледнем назад във времето на нещата, които дори не можем да видим днес. Всичко, което наистина знаем е, че беше много, много гъсто и че много бързо стана по-малко гъсто.
Като следствие, наистина няма нищо извън Вселената, защото Вселената по дефиниция е всичко. И така, при Големия взрив всичко беше по-плътно и горещо, отколкото е сега, но не е имало повече „вън“ от него, отколкото днес. Колкото и съблазнително да е да се възприеме богоподобна гледка и да си представите, че можете да застанете в празнота и да погледнете на набраздената бебешка вселена точно преди Големия взрив, това би било невъзможно, каза Карол. Вселената не се разшири в космоса; самото пространство се разширява.
"Без значение къде се намирате във Вселената, ако проследите себе си назад 14 милиарда години, стигате до този момент, където беше изключително горещо, гъсто и бързо се разширяваше", каза той.
Никой не знае точно какво се случва във Вселената до 1 секунда след Големия взрив, когато Вселената се охлади достатъчно, за да се сблъскат протони и неутрони и да се слепят. Много учени смятат, че Вселената премина през процес на експоненциално разширение, наречено инфлация през тази първа секунда. Това би изгладило тъканта на пространството и времето и би могло да обясни защо материята е толкова равномерно разпределена във Вселената днес.
Преди бретона
Възможно е, преди Големия взрив, Вселената да е била безкраен участък от ултрахот, плътен материал, да съществува в стабилно състояние, докато по някаква причина Големият взрив не се е случил. Тази изключително гъста вселена може да се управлява от квантовата механика, физиката на изключително малкия мащаб, каза Карол. Тогава Големият взрив щеше да представи момента, в който класическата физика пое главния двигател на еволюцията на Вселената.
За Стивън Хокинг този момент беше всичко, което имаше значение: Преди Големия взрив той каза, че събитията са неизмерими и следователно неопределени. Хокинг нарече това безгранично предложение: Времето и пространството, каза той, са ограничени, но те нямат граници или начални или крайни точки, по същия начин, по който планетата Земя е ограничена, но няма край.
"Тъй като събитията преди Големия взрив нямат наблюдателни последици, човек може също така да ги откъсне от теорията и да каже, че времето е започнало на Големия взрив", каза той в интервю за National Geographic шоу "StarTalk" през 2018 година.
Или може би имаше нещо друго преди Големия взрив, за което си струва да размишляваме. Една идея е, че Големият взрив не е началото на времето, а по-скоро, че е бил момент на симетрия. В тази идея преди Големия взрив съществуваше друга вселена, идентична на тази, но с ентропия, нарастваща към миналото, вместо към бъдещето.
Увеличаването на ентропията или увеличаването на разстройството в една система е по същество стрелката на времето, каза Карол, така че в тази огледална вселена времето би протичало противоположно на времето в съвременната Вселена и нашата Вселена би била в миналото. Привържениците на тази теория също предполагат, че други свойства на Вселената ще бъдат обърнати в тази огледална вселена. Например, физикът Дейвид Слоун пише в научния блог на Университета в Оксфорд, асиметриите в молекулите и йони (наречени хиралности) биха били в противоположни насоки спрямо тези, които са в нашата Вселена.
Свързана теория твърди, че Големият взрив не е началото на всичко, а по-скоро момент във времето, когато Вселената премина от период на свиване към период на разширяване. Тази представа за „Голям отскок“ подсказва, че би могло да има безкрайни Големи брегове, докато Вселената се разширява, свива и разширява отново. Проблемът с тези идеи, каза Карол, е, че няма обяснение защо или как разширяващата се вселена би се свила и ще се върне в състояние с ниска ентропия.
Карол и колегата му Дженифър Чен имат собствена визия преди Големия взрив. През 2004 г. физиците предположиха, че може би Вселената, както знаем, е потомство на родителска вселена, от която се е изтръгнало малко пространство-време.
Това е като гниене на радиоактивно ядро, Карол каза: Когато ядрото се разпадне, изплюва алфа или бета частица. Родителската вселена би могла да направи същото, само че вместо частици, тя изплюва детските вселени, може би безкрайно. "Това е просто квантово колебание, което го позволява да се случи", каза Карол. Тези детски вселени са "буквално успоредни вселени", каза Карол и не си взаимодействат или не влияят един на друг.
Ако всичко това звучи доста трогателно, е така - защото учените все още нямат начин да надникнат дори до момента на Големия взрив, още по-малко от това, което се е случило преди него. Има място за проучване обаче, каза Карол. Откриването на гравитационни вълни от мощни галактически сблъсъци през 2015 г. отваря възможността тези вълни да бъдат използвани за разрешаване на фундаментални мистерии за разширяването на вселените в тази първа решаваща секунда.
Теоретичните физици също имат работа, каза Карол, като правят по-прецизни прогнози за това как могат да работят квантовите сили като квантовата гравитация.
"Ние дори не знаем какво търсим", каза Карол, "докато нямаме теория."
