Je li naš svemir nastao iz kvantnog multiverzuma prije Velikog praska?

Naš svemir možda nije počeo kao jedina moguća stvarnost, nego kao ishod kvantnog procesa u kojem su se sve moguće geometrije prostorvremena “srušile” u jedno stanje. To je hipoteza fizičara Konstantina G. Zloshchastieva, objavljena u časopisu Universe, koja pokušava opisati predinflacijsko razdoblje, trenutak prije naglog širenja ranog svemira.

Riječ je o teorijskom radu, ne o opažačkom otkriću. Ipak, ideja je dovoljno neobična jer ne pita samo što se dogodilo nakon Velikog praska, nego je li sam svemir trag procesa koji mu je prethodio.

Prije inflacije možda nije postojao jedan svemir

U standardnoj slici ranog svemira posebno mjesto zauzima inflacija, iznimno kratko razdoblje u kojem se svemir naglo proširio. Ona pomaže objasniti zašto je svemir na velikim skalama toliko ujednačen i zašto se njegova struktura može opisati matematički vrlo precizno.

No ono što je bilo prije inflacije ostaje jedno od najtežih pitanja moderne kozmologije. Nijedan teleskop ne može izravno pogledati u to razdoblje. Svemir kakav danas vidimo nastao je nakon niza faza koje su izbrisale gotovo sve tragove početnih uvjeta.

Zloshchastiev zato polazi od drukčije pretpostavke. Prema njegovu modelu, takozvani predinflacijski svemir nije bio klasični prostor ispunjen materijom. Bio je kvantni sustav sastavljen od nerazlučivih čestica u superpoziciji, stanju u kojem više mogućnosti postoji istodobno, sve dok se sustav ne svede na jedan ishod.

U toj slici ne postoji jedan gotov svemir koji čeka da se proširi. Postoji skup mogućih prostorvremena, kvantni multiverzum u kojem su različite geometrije stvarnosti bile dio istog početnog stanja.

“Prvo mjerenje” koje je izdvojilo našu stvarnost

Središnja ideja rada jest prekid linearne kvantne superpozicije. U pojednostavljenom obliku, model tvrdi da se iz početnog skupa mogućnosti izdvojio jedan ishod: naš svemir.

Zloshchastiev taj proces opisuje kao prijenos Shannonove informacije, prema Claudeu Shannonu, utemeljitelju teorije informacija. U tom okviru, informacija o tome “koja je mogućnost” postala stvarna prelazi iz početne kvantne superpozicije u neku vrstu vanjskog zapisa ili okoliša. Time se jedan ishod više ne ponaša kao samo jedna od mogućnosti, nego kao fizička stvarnost.

Autor zatim povezuje taj prijenos informacija s nastankom takozvane logaritamske kvantne tekućine. Iz nje bi, prema modelu, nastao fizički vakuum našeg svemira. U fizici vakuum nije obično “prazan prostor”, nego najniže energetsko stanje kvantnih polja. U takvoj slici vakuum nije pozornica na kojoj se kasnije pojavljuju čestice, nego dio dublje kvantne strukture iz koje se razvija poznati svemir.

Hipoteza pokušava spojiti rani svemir i tamnu energiju

Jedan od zanimljivijih dijelova hipoteze jest pokušaj povezivanja predinflacijskog razdoblja, inflacije i današnjeg svemira u kojem širenjem dominira tamna energija. Tamna energija naziv je za nepoznati uzrok ubrzanog širenja svemira, a u kozmologiji je i dalje jedan od najvećih otvorenih problema.

Zloshchastiev predlaže da ista dublja struktura, nastala u predinflacijskom prijenosu kvantne informacije, može pružiti nit koja povezuje vrlo rani svemir s današnjom fazom ubrzanog širenja. U ranijem radu iz 2025. isti je autor već razmatrao model u kojem se prijelaz iz inflacije u razdoblje tamne energije opisuje kroz teoriju superfluidnog vakuuma.

To ne znači da je riješena priroda tamne energije. Model zasad ostaje prijedlog matematičkog okvira. Njegova vrijednost ovisi o tome može li proizvesti tragove koji se mogu tražiti u stvarnim opažanjima.

Trag bi se mogao tražiti u ekstremnim kozmičkim izvorima

Najslabija točka svake teorije o predinflacijskom svemiru jest provjerljivost. Ako se događaj zbio prije faze koja je naglo proširila i izravnala svemir, moguće je da su gotovo svi njegovi tragovi izgubljeni.

Zloshchastiev ipak navodi mogući opažački put. Prema njegovu radu, astronomi bi mogli tražiti znakove hipotetskog vakuumskog Čerenkovljeva zračenja. U običnoj fizici Čerenkovljevo zračenje nastaje kada nabijena čestica kroz neki medij putuje brže od svjetlosti u tom mediju. U ovoj hipotezi razmatra se mnogo neobičniji slučaj povezan s vakuumom i ekstremnim astrofizičkim izvorima.

Takav bi se trag, prema autoru, mogao povezati s energetskim procesima u blazarima, kvazarima i brzim radijskim provalama. To su objekti i pojave u kojima se priroda ionako ponaša na granicama poznate fizike, pa se ondje najčešće traže slabi signali novih teorija.

Za sada, međutim, ova hipoteza ostaje na papiru. Njezina snaga nije u tome što je dokazala što je postojalo prije inflacije, nego u tome što je ponudila konkretan jezik za pitanje koje se često čini nedostupnim opažanjima: može li sam svemir biti posljedica kvantnog odabira jedne stvarnosti iz mnogo mogućih?

Ivan Petričević

Ivan je novinar i autor koji piše o znanosti, svemiru i povijesti. Gostuje kao stručni sugovornik na Science Discovery i History Channelu te piše za Večernji list. Osnivač je Kozmos.hr, prvog hrvatskog portala posvećenog popularizaciji znanosti.