Gravitacijski valovi mogli bi objasniti sve, od galaksija do života na Zemlji.
Kako je točno započeo svemir i koji su procesi oblikovali njegovu kasniju evoluciju? Na to pitanje pokušava odgovoriti novo istraživanje objavljeno u časopisu Physical Review Research, u kojem znanstvenici iz Španjolske i Italije predlažu radikalno drukčiji model događaja neposredno nakon Velikog praska.
Njihov rad mogao bi dovesti u pitanje uvriježene teorije o samom početku svemira i procesima koji su oblikovali nastanak galaksija, zvijezda, planeta, pa i života na Zemlji.
Izazov teoriji inflacije
Posljednjih četrdesetak godina dominira tzv. inflacijska teorija, prema kojoj je svemir u prvom djeliću sekunde nakon Velikog praska prošao kroz naglo, eksponencijalno širenje. Inflacija objašnjava zašto je svemir danas na velikim razmjerima tako ujednačen, ali oslanja se na niz hipotetskih varijabli i entiteta koje nikada nismo izravno uočili.
Novi model, temeljen na računalnim simulacijama, tvrdi da inflacija možda uopće nije bila potrebna. Umjesto toga, presudnu ulogu mogli su imati gravitacijski valovi, valoviti poremećaji prostor-vremena koje predviđa Einsteinova opća teorija relativnosti.
Gravitacijski valovi kao temelj svemira
Za razliku od inflacije, nova hipoteza predlaže da su upravo gravitacijski valovi odgovorni za nastanak svemira i svih njegovih sastavnica: galaksija, zvijezda, planeta, pa i života na Zemlji. Autori rada ističu da se ti valovi uklapaju u dobro poznati matematički okvir nazvan De Sitterov prostor, koji potječe od nizozemskog matematičara Willema De Sittera. On je tijekom 1920-ih surađivao s Albertom Einsteinom na istraživanjima strukture svemira.
“Desetljećima smo pokušavali shvatiti prve trenutke svemira služeći se modelima koji počivaju na elementima što ih nikada nismo promatrali”, objašnjava dr. Raúl Jiménez, istraživač na ICREA institutu u Španjolskoj i suautor studije. “Ono što ovu hipotezu čini uzbudljivom jest njezina jednostavnost i mogućnost provjere. Ne uvodimo spekulativne čimbenike, nego pokazujemo da možda upravo gravitacija i kvantna mehanika mogu biti dovoljni za objašnjenje nastanka kozmosa.”
Od Heavisidea do LIGO-a
Pojam gravitacijskih valova prvi su u matematičkom obliku razradili Oliver Heaviside (1893.) i Henri Poincaré (1905.), no tek su 1916. godine dobili svjetsku pažnju kada ih je Albert Einstein u sklopu opće teorije relativnosti opisao kao valove u prostor-vremenu.
Znanstvenici danas znaju da ih proizvode različiti izvori, eksplozije supernova, sudari crnih rupa ili neutronskih zvijezda, ali zbog njihove iznimne slabosti gotovo ih je nemoguće detektirati. Tek u rujnu 2015. prvi su put izravno izmjereni u LIGO opservatorijima u saveznoj državi Washington i Louisiani, čime je potvrđeno još jedno od Einsteinovih predviđanja.
Misterij prije Velikog praska
Podrijetlo svemira ostaje jedno od najvećih otvorenih pitanja znanosti. Veliki prasak obično se promatra kao početna točka, no što se dogodilo prije njega i dalje je obavijeno velom nepoznanice. Svako novo istraživanje otvara mogućnost da naši modeli nisu potpuni ili da svemir počiva na elegantnijim zakonitostima nego što se dosad mislilo.
Američki astrofizičar Carl Sagan jednom je rekao: “Kozmos je u nama. Mi smo napravljeni od zvjezdanog materijala. Mi smo način da svemir upozna samoga sebe.”
Možda nikada nećemo posve razumjeti što je pokrenulo postanak svemira. No, kao što pokazuje nova studija, ponekad jednostavniji modeli mogu biti najmoćniji, jer nam nude priliku da svemir, a time i sebe same, upoznamo barem malo bolje.
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.
