CHAPEL HILL – Kuzey Carolina Üniversitesi fizikçilerine göre, yeni bir kozmolojik model evrenin sonsuz şekilde genişleyip büzülebileceğini gösteriyor, bu Big Bang teorilerine rakip oluyor ve belalı bir modern fizik problemini çözüyor.
Dr. Paul Frampton, UNC’s College of Arts & Sciences’tan profesör Louis J. Rubin Jr ve ortak – yazar Lauris Baum tarafından önerilen döngüsel modelin dört anahtar bölümü var: genişleme, geri dönüş, büzülme ve sıçrama.
Genişleme sırasında karanlık enerji – evrenin artan bir hızla genişlemesine neden olan bilinmeyen kuvvet – iter ve iter. Kara deliklerden atomlara kadar her şey dağılır. Zamanın sonundan önceki saniyenin sadece kesri olan bu nokta geri dönüştür.
Geri dönüşte, her parçalara ayrılmış kısım Big Bang’in tersine bir araya geri çekilme yerine bireysel olarak çöker ve büzülür. Parçalar büzülen ve sonra Big Bang’e benzer bir şekilde yeniden şişerek tekrar dışarı sıçrayan sonsuz sayıda bağımsız evrenler olur. Tek bir parça bizim evrenimiz olur.
Frampton, “Bu döngü zamanların sonsuz sayısında gerçekleşir, böylece zamanın herhangi bir başlangıcını veya sonunu elimine eder” dedi. “Big Bang yoktur”
Modeli tanımlayan bir makale arXiv.org e – print arşivinde mevcut ve Physical Review Letters’ın sonraki sayısında yayınlanacak. Çalışma kısmen ABD Enerji Departmanı tarafından desteklendi.
Frampton, “Kozmologlar 1930’larda Big Bang’e alternatif olarak önce başlangıcı veya sonu olmayan salınan bir evren modeli sundular. Bu fikir terk edildi, çünkü salınımlar fizik kurallarına uyamadı, buna termodinamiğin ikinci yasası dahil” dedi.
İkinci yasa entropinin (bozulmanın ölçüsü) yok edilemeyeceğini söylüyor. Ama eğer entropi bir salınımdan diğerine artarsa, evren her döngüde daha büyür. Frampton “Evren bir çığ gibi büyürdü” dedi. Ayrıca her salınım gittikçe daha uzun olur. “Zamanda geriye doğru sonuçlar çıkararak, bu şimdimizden önceki salınımların daha da kısa olduğunu gerektirir. Bu kaçınılmaz olarak Big Bang’e götürür” dedi.
Frampton ve Baum, geri dönüşte, herhangi kalan entropinin etkileşim için çok uzak parçalarda olduğunu varsayarak, Big Bang’i köstekliyorlar. Her bir “nedensel parça”nın ayrı bir evren olması, her evrenin maddenin ve entropinin boşluğuna büzülmesine izin veriyor. Frampton “Herhangi maddenin varlığı büzülme ile üstesinden gelinemez zorluklar yaratıyor” dedi. “Boş geri dönme fikri bu yeni döngüsel modelin en önemli bileşenidir”
Geçen Ekim ayında zihninde çaktığında bu kavram Frampton’u sarstı.
“Görünürde imkansız olan bu problemi çözmenin yeni bir yolunun olduğunu aniden gördüm” dedi. “Ayaklarım masamda yarı – uykulu ve düşünceli oturuyorken, çok, çok daha basit bir olasılığın olduğunu kavradığımda nerdeyse sandalyeden düşüyordum”
Ayrıca Frampton ve Baum’un modelinin anahtarı, karanlık enerjinin durum denklemi ile ilgili varsayımdır – onun basıncının ve yoğunluğunun matematiksel tanımı. Frampton ve Baum karanlık enerji denkleminin her zaman –1 den daha az olduğunu kabul ediyor. Bu, onların çalışmasını 2002’de fizikçi Paul Steinhardt ve Neil Turok tarafından önerilen benzer döngüsel modelden farklı kılıyor, Steinhardt ve Turok denklemin – den az olamayacağını kabul ettiler.
Durumun negatif denklemi Frampton ve Baum’a evrenin tersine dönülmez şekilde kendisini şişirip patlatmasını durduran bir yol veriyor, fizikçilerin “Büyük Yırtılma” dediği son. İkili kendi modellerinde, karanlık enerjinin yoğunluğunun evrenin yoğunluğuna eşit olduğunu ve genişlemenin Büyük Yırtılmadan hemen önce durduğunu keşfetti.
Frampton “Avrupa Uzay Ajansı’nın Planck uydusu gibi şu anda yapım halinde olan yeni uydular karanlık enerji durum denklemini belirlemek için yeterli bilgi toplayabilir” dedi.