O big bang não pode ter sido o início do universo, mas apenas o começo de uma de uma série infinita de universos. Dois conceitos fundamentais da física, os quais explicam a natureza do Universo, em muitos aspectos, tem sido difícil conciliar um com o outro. Pesquisadores europeus desenvolveram uma abordagem matemática para fazê-lo que tem o potencial para explicar o que veio antes do Big Bang.
A singularidade do big bang - o único ponto a partir do qual todo o universo é suposto ter surgido - é o grande ponto de discordância na teoria do big bang, os cálculos simplesmente não podem ser responsáveis por tal singularidade. Sem evidência associada com o primeiro instante da expansão, a teoria do Big Bang não fornece qualquer explicação para essa condição inicial.
De acordo com Einstein (clássico) teoria da relatividade geral , o espaço é um continuum. Regiões de espaço pode ser subdividido em volumes menores e menores sem fim.
A idéia fundamental da mecânica quântica é que as quantidades físicas existir em pacotes discretos (quanta) em vez de um continuum. Além disso, estes quanta e os fenômenos físicos relacionados a eles existem em uma escala extremamente pequena ( escala de Planck ).
Até agora, as teorias da mecânica quântica não conseguiram "quantise« gravidade. Gravidade quântica em loop ( LQG ) é uma tentativa de fazê-lo. Ela representa o espaço como uma rede de laços quantizados interseção de campos gravitacionais animado chamado redes de spin. Esta rede visto ao longo do tempo é chamado de espuma de rotação.
Não só LQG fornecer uma imagem matemática precisa de espaço e tempo, permite soluções matemáticas para problemas antigos relacionados a buracos negros eo Big Bang. Surpreendentemente, LQG prevê que o Big Bang foi realmente um ' Big Bounce ', não singularidade, mas um continuum, onde o colapso de um universo anterior gerou a criação de nosso.
Investigadores europeus iniciaram a " teoria de campo efetivo de gravidade quântica em loop "(EFTFORLQG) projeto para desenvolver ainda mais essa teoria candidato emocionante conciliar descrições clássica e quântica do Universo.
Os cientistas focado no fundo independente de estrutura de LQG que exige que a matemática que definem o sistema de espaço-tempo ser independente de qualquer sistema de coordenadas ou quadro de referência (de fundo).
Eles aplicaram os dois semi-clássica aproximações (Wentzel-Kramers-Brillouin aproximações, WKBs) e teoria de campo efetiva (uma espécie de teoria do campo gravitacional aproximado) técnicas para analisar a geometria clássica do espaço, estudar a dinâmica do semi-clássicos estados de spin e espuma aplicar as formulações matemáticas de fenômenos astrofísicos como buracos negros.
Resultados produzidos pela equipe do projeto EFTFORLQG superou as expectativas. Os cientistas realmente contribuiu para estabelecer LQG como um competidor importante para descrever a imagem quântica do espaço e do tempo compatível com a relatividade geral, com implicações interessantes para desvendar alguns dos grandes mistérios do Universo.
O Galaxy diário via CORDIS
Crédito da imagem: Com agradecimentos a Pat Rawlings / SAIC
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