Nasz wszechświat pochodzi z innego wymiaru?

Zespół kanadyjskich kosmologów opracował nowy model powstania wszechświata, który stoi w opozycji do teorii Wielkiego Wybuchu. Zakłada on, że kosmos uformował się ze szczątków gwiazdy z wyższego wymiaru, która u schyłku swojego życia przerodziła się w supermasywną czarną dziurę. Potwierdzeniem tego faktu ma być obserwowana przez kosmologów jednorodność wszechświata, czyli fakt, że jest on we wszystkich kierunkach "jednakowy".

Według teorii Wielkiego Wybuchu, ok. 14 mld lat temu z bardzo gęstej i gorącej osobliwości początkowej (zwanej "jednią") wyłonił się wszechświat (przestrzeń, czas, materia, energia i oddziaływania). Model ten opiera się na obserwacjach wskazujących na rozszerzanie się przestrzeni zgodnie z metryką Friedmana-Lemaître'a-Robertsona-Walkera. Dowodem może być przesunięcie ku czerwieni widma promieniowania elektromagnetycznego pochodzącego z odległych galaktyk, zgodnie z prawem Hubble'a powiązanego z zasadą kosmologiczną.

Astronomowie do dziś nie potrafią wyjaśnić, jak dokładnie doszło do ekspansji wszechświata. Równie niezrozumiała jest jednorodna temperatura kosmosu. Zgodnie z obowiązującymi prawami fizyki, nie minęło jeszcze wystarczająco dużo czasu, by ta mogła się ustabilizować.

Część naukowców twierdzi, że zaraz po powstaniu czasu pewna egzotyczna forma energii (tzw. ciemna energia) sprawiła, że układ prawszechświata sprzed Wielkiego Wybuchu uległ inflacji i został odtworzony w strukturze obserwowanego kosmosu. Nie wszystkim takie wyjaśnienie luk w teorii Wielkiego Wybuchu odpowiada.

Nowa koncepcja narodzin wszechświata po części wyjaśnia nieścisłości z modelu Wielkiego Wybuchu. Została ona wysnuta przez zespół naukowców pod kierownictwem Niayesha Afshordiego z Perimeter Institute for Theoretical Physics w Waterloo. Jej twórca nazywa teorię Wielkiego Wybuchu "mirażem", argumentując, że "było to tak chaotyczne zjawisko, po którym nie pojawiłaby się żadna homogeniczna cząstka mogąca zapoczątkować inflację".

Model kanadyjskich naukowców opiera się na koncepcji gruzińskiego fizyka - Gii Dvaliego - który przekonuje, że nasz wszechświat to "membrana" przechodząca przez "kosmiczną masę", posiadającą aż 4 różne wymiary przestrzenne. Ta zawiera w sobie czterowymiarowe gwiazdy, które po wykorzystaniu całego zgromadzonego paliwa eksplodują jako supernowe i zapadają się w czarne dziury. Otacza je przestrzeń zwana horyzontem zdarzeń. Ale, w odróżnieniu od czarnych dziur z naszego wszechświata, horyzont zdarzeń z innego wymiaru ma postać trójwymiarowej hipersfery.

Po przeprowadzeniu symulacji śmierci gwiazdy z innego wymiaru okazało się, że wyrzucana przez nią materia może formować otaczającą horyzont zdarzeń trójwymiarową membranę, która stopniowo się rozszerza. Właśnie w taki sposób mógł narodzić się nasz wszechświat.

Homogeniczność naszego wszechświata to cecha niejako "odziedziczona" po czterowymiarowym kosmosie, w którym panują jednolite, stabilne warunki ukształtowane od eonów. A rozszerzanie się wszechświata to nic innego jak powiększanie się membrany.

Zaproponowany przez Afshordiego model powstania wszechświata nie jest pozbawiony wad. Kilka miesięcy temu ESA udostępniła dane zebrane przez satelitę Planck, na podstawie których stworzono mapę drobnych wahań temperatury w kosmicznym promieniowaniu mikrofalowym. Jest ono pozostałością po narodzinach kosmosu, a wychwycone fluktuacje potwierdzają założenia teorii Wielkiego Wybuchu.

Według Dvaliego, dane satelity Planck faktycznie wskazują, że zjawisko kosmicznej inflacji miało miejsce, ale nie wyjaśniają, dlaczego do niej doszło. Badania przeprowadzone przez kanadyjskich naukowców mogą pomóc nie tylko zrozumieć, dlaczego powstał nasz wszechświat, ale także, ile "tych" wszechświatów istnieje obok...