Vrijeme upravlja svime—od gibanja planeta do života zvijezda, pa čak i do otkucaja ljudskog srca. No, najveća misterija fizike ostaje pitanje kako je vrijeme uopće nastalo. Je li ikada postojao trenutak kada vrijeme nije teklo? Ako jest, što ga je pokrenulo?
Znanstvenici vjeruju da je vrijeme rođeno u kaosu, u prvim djelićima sekunde nakon Velikog praska. No taj trenutak nije bio ni blizu onome što možemo zamisliti. Umjesto glatkog početka, svemir je možda kipio od energije, prepun sudara sila, čestica i kozmičkih struktura koje su oblikovale stvarnost kakvu danas poznajemo.
Da bismo razumjeli podrijetlo vremena, moramo istražiti što se dogodilo u prvom trenutku nakon Velikog praska, objašnjava Popular Mechanics. Odgovori na to pitanje mogli bi otkriti ne samo kako je nastalo vrijeme, već i riješiti neke od najvećih misterija svemira—uključujući i pitanje zašto išta uopće postoji.
Veliki prasak nije nastao u vremenu—Veliki prasak je stvorio vrijeme
Mnogi zamišljaju Veliki prasak kao eksploziju unutar prostora i vremena. No to je netočno. Veliki prasak nije bio događaj koji se dogodio u svemiru—on je bio trenutak kada je svemir sam nastao. Prije toga nije postojalo “prije”, jer prije podrazumijeva postojanje vremena, a ono još nije bilo rođeno.
To postavlja složen problem: ako je samo vrijeme stvoreno u Velikom prasku, kako uopće možemo govoriti o onome što se dogodilo u prvim trenucima?
Ovo je jedan od najvećih izazova u kozmologiji. Znanstvenici mogu pratiti razvoj svemira unatrag do nezamislivo malog djelića sekunde nakon Velikog praska, ali što smo bliže samom početku, naše teorije postaju nesigurne.
Trenutno, fizika može pokušati objasniti što se događalo u prvom djeliću sekunde, ali ako idemo još dalje unatrag, dolazimo do granice gdje poznati zakoni prestaju vrijediti. To je trenutak kada je svemir bio toliko gust i vruć da su gravitacija i kvantna mehanika djelovale zajedno na način koji još uvijek ne razumijemo. Fizičari vjeruju da je tada došlo do dramatičnih događaja, poput razdvajanja temeljnih sila i možda čak faze kozmičke inflacije, ali bez potpune teorije kvantne gravitacije, što se točno dogodilo u samom početku ostaje nepoznanica.
U trenutku Velikog praska, svemir je bio neshvatljivo malen, ispunjen nevjerojatnom količinom energije i podložan zakonima fizike koji su bili potpuno drugačiji od današnjih.
Danas prepoznajemo četiri temeljne sile: gravitaciju, elektromagnetizam, jaku nuklearnu silu i slabu nuklearnu silu. No, u prvom trenutku vremena, ove su sile možda bile sjedinjene u jednu silu.
Kako se svemir širio, ta ujedinjena sila počela se raspadati, postavljajući temelje fizičkih zakona kakve danas poznajemo. No taj prijelaz možda nije bio postupan—mogao je biti kaotičan i turbulentan, mijenjajući samu strukturu prostora i vremena.
Kozmički mjehurići
Često zamišljamo Veliki prasak kao brzo širenje prostora. No što ako je rani svemir više nalikovao kipućoj tekućini?
Fizičari vjeruju da se prilikom odvajanja temeljnih sila događala nasilna fazna tranzicija, slično načinu na koji voda prelazi u paru. Ovaj proces možda je uzrokovao da se svemir ispuni kozmičkim mjehurićima—područjima u kojima su zakoni fizike privremeno bili drugačiji. Ti su se mjehurići širili, sudarali i na kraju stabilizirali, oblikujući temeljnu strukturu kozmosa.
No ti rani kozmički mjehurići nisu bili obične smetnje. Oni su možda igrali ključnu ulogu u rješavanju nekih od najvećih misterija fizike—uključujući i neobjašnjivu neravnotežu između materije i antimaterije.
Jesu li ti mjehurići odredili sudbinu svemira?
Jedan od najvećih problema moderne fizike je zašto postoji više materije nego antimaterije.
Prema poznatim zakonima, svaka čestica materije trebala bi nastati zajedno s identičnom česticom antimaterije. Da je to točno, obje bi se poništile, ostavljajući svemir ispunjen samo zračenjem.
No, očito se to nije dogodilo. Umjesto praznog svemira, imamo galaksije, zvijezde i planete.
Neki znanstvenici vjeruju da su granice ovih kozmičkih mjehurića stvorile uvjete potrebne za narušavanje te ravnoteže. Ove su regije bile vrlo nestabilne, pružajući savršene uvjete za nepoznate procese koji su pogodovali stvaranju materije nad antimaterijom. Ova neznatna asimetrija—možda posljedica sudara silovitih kozmičkih mjehurića—mogla bi biti upravo ono što je omogućilo postojanje vas i svega što poznajemo
Jesu li ovi mjehurići stvorili tamnu tvar i primordijalne crne rupe?
Ekstremna energija unutar ovih mjehurića možda je imala još veće posljedice. Neki fizičari smatraju da su njihovi sudari mogli proizvesti tamnu tvar, tajanstvenu i nevidljivu tvar koja čini većinu mase svemira.
Još intrigantnija je mogućnost da su ti sudari bili toliko siloviti da su stvorili primordijalne crne rupe—objekte koji su nastali prije nego što su zvijezde uopće postojale.
Za razliku od običnih crnih rupa, koje nastaju urušavanjem masivnih zvijezda, ove primordijalne crne rupe možda su se formirale isključivo zbog ekstremnih fluktuacija gustoće energije. Ako doista postoje, neke od njih mogle bi i danas lutati svemirom, nevidljive našim teleskopima, ali s gravitacijskim utjecajem koji oblikuje galaksije i strukturu kozmosa.
Postoje li još uvijek tragovi ovih kozmičkih mjehurića?
Ako su ove nasilne tranzicije oblikovale rani svemir, trebali bi ostaviti tragove. Znanstvenici sada traže dva ključna dokaza.
Prvi mogući trag su kozmičke strune—teorijske nepravilnosti u prostoru-vremenu koje su mogle nastati kada su se različiti mjehurići spojili. Ako ih otkrijemo, mogle bi nam pružiti izravan uvid u prve trenutke svemira.
Drugi trag, još fascinantniji, su gravitacijski valovi. Kada su se kozmički mjehurići širili i sudarali, mogli su stvoriti valove u strukturi prostora i vremena, slično načinu na koji potresi stvaraju seizmičke valove kroz Zemlju.
Ti prvobitni gravitacijski valovi možda još uvijek prolaze kroz svemir, ali su toliko oslabljeni da ih dosadašnje tehnologije nisu mogle otkriti. Međutim, budući svemirski opservatoriji mogli bi ih konačno detektirati.
🔵 Pridružite se razgovoru!
Imate nešto za podijeliti ili raspraviti? Povežite se s nama na Facebooku i pridružite se zajednici znatiželjnih istraživača u našem Telegram kanalu. Za najnovija otkrića i uvide, pratite nas i na Google Vijestima.
Pozdrav svima! Hvala što čitate Kozmos.hr! Ja sam Ivan i dugi niz godina pišem o svermiu, astronomiji, znanosti, povijesti i arheologiji, a imao sam priliku sudjelovati i u dokumentarcima Science Discovery-ja te History Channel-a.
