Ano ang nangyari bago ang big bang?

2024 May -akda: Seth Attwood | [email protected]. Huling binago: 2023-12-16 16:18

Ano ang naging sanhi ng pag-usbong ng uniberso? Ang pangunahing dahilan ay dapat na espesyal, sabi ng mga siyentipiko. Ngunit kung iuugnay natin ang simula ng lahat sa Big Bang, ang tanong ay lumitaw: ano ang nangyari bago iyon? Nag-aalok ang may-akda ng isang kamangha-manghang pangangatwiran tungkol sa simula ng panahon.

Ang pagtatanong sa agham kung ano ang bago ang panahon ay tulad ng pagtatanong ng "Sino ka bago ka ipinanganak?"

Pinapayagan tayo ng agham na matukoy kung ano ang nangyari sa isang trilyon ng isang segundo pagkatapos ng Big Bang.

Ngunit halos hindi natin malalaman kung ano ang sanhi ng Big Bang.

Nakakadismaya, ngunit ang ilang mga bagay ay ganap na hindi alam. At ito ay mabuti.

Maging tapat tayo: medyo kakaibang isipin na ang kasaysayan ng Uniberso ay nagsimula sa isang uri ng kaarawan 13.8 bilyong taon na ang nakalilipas. Ito ay naaayon sa maraming mga relihiyosong paniniwala, ayon sa kung saan ang kosmos ay nilikha sa pamamagitan ng interbensyon mula sa itaas, bagaman ang agham ay walang sinasabi tungkol dito.

Ano ang nangyari bago magsimula ang oras?

Kung ang lahat ng nangyari ay may kaugnayang sanhi, ano ang naging sanhi ng paglitaw ng uniberso? Upang sagutin ang isang napakahirap na tanong tungkol sa Unang Sanhi, ginagamit ng mga relihiyosong alamat tungkol sa paglikha ng mundo ang tinatawag minsan ng mga antropologo sa kultura na "positibong nilalang" o isang supernatural na kababalaghan. Dahil ang oras ay may simula sa isang punto sa malayong nakaraan, ang Unang Dahilan ay dapat na espesyal. Ito ay dapat na isang walang dahilan na dahilan, isang kababalaghan na nangyari lamang, at walang nauna rito.

Ngunit kung iuugnay natin ang simula ng lahat sa Big Bang, ang tanong ay lumitaw: ano ang nangyari bago iyon? Kapag nakikipag-usap tayo sa mga imortal na diyos, ito ay isang ganap na naiibang bagay, dahil para sa kanila ang kawalang-panahon ay hindi isang katanungan. Ang mga Diyos ay umiiral sa labas ng panahon, at tayo ay hindi. Para sa amin, walang ganoong bagay bilang "before time." Samakatuwid, kung itatanong natin kung ano ang nangyari bago ang Big Bang, ito ay medyo walang kabuluhan, kahit na kailangan nating hanapin ang kahulugan. Minsang itinumbas ito ni Stephen Hawking sa tanong na "Ano ang hilaga ng North Pole?" At gusto ko ang pariralang "Sino ka bago ka ipinanganak?"

Ipinalagay ni Aurelius Augustine na lumitaw ang oras at espasyo kasama ng paglikha ng mundo. Para sa kanya, ito ay, siyempre, banal na pakay. At para sa agham?

Sa agham, upang maunawaan kung paano nagmula, umunlad at nag-mature ang Uniberso, bumabalik tayo sa nakaraan, sinusubukang i-reconstruct kung ano ang nangyayari. Tulad ng mga paleontologist, kinikilala natin ang "mga fossil", iyon ay, ang mga labi ng bagay mula sa mga araw na lumipas, at pagkatapos ay sa kanilang tulong ay natutunan natin ang tungkol sa iba't ibang mga pisikal na phenomena na umiiral noong panahong iyon.

Kumpiyansa kaming ipinapalagay na ang Uniberso ay lumalawak sa bilyun-bilyong taon, at ang prosesong ito ay nagpapatuloy ngayon. Sa kasong ito, ang "pagpapalawak" ay nangangahulugan na ang mga distansya sa pagitan ng mga kalawakan ay tumataas; ang mga kalawakan ay lumalayo sa isa't isa sa bilis na nakasalalay sa kung ano ang nasa loob ng uniberso sa iba't ibang panahon, iyon ay, kung ano ang bagay na pumupuno sa espasyo.

Ang big bang ay hindi isang pagsabog

Kapag pinag-uusapan natin ang Big Bang at ang pagpapalawak, naiisip natin ang pagsabog na nagsimula ng lahat. Kaya naman pinangalanan namin ito ng ganoon. Ngunit ito ay isang maling kuru-kuro. Ang mga kalawakan ay lumalayo sa isa't isa, dahil sila ay literal na pinaghihiwalay ng kahabaan ng kalawakan mismo. Tulad ng nababanat na tela, ang kalawakan ay umaabot at nagdadala ng mga kalawakan kasama nito, habang ang agos ng isang ilog ay nagdadala ng mga troso kasama nito. Kaya ang mga kalawakan ay hindi matatawag na mga debris na lumilipad mula sa isang pagsabog. Walang gitnang pagsabog. Ang uniberso ay lumalawak sa lahat ng direksyon, at ito ay ganap na demokratiko. Ang bawat punto ay pantay na mahalaga. Nakikita ng isang tao sa isang malayong kalawakan ang pag-alis ng iba pang mga kalawakan sa parehong paraan na ginagawa natin.

(Tandaan: Ang mga kalapit na galaxy ay may mga deviation mula sa cosmic flow na ito na tinatawag na "local motion." Ito ay sanhi ng gravity. Halimbawa, ang Andromeda Nebula ay papalapit sa atin.)

Bumalik sa nakaraan

Kung paikutin natin ang pelikulang kosmiko pabalik, makikita natin kung gaano ang bagay ay lalong napipiga sa lumiliit na espasyo. Tumataas ang temperatura, tumataas ang presyon, at nagsisimula ang pagkabulok. Ang mga molekula ay bumagsak sa mga atomo, mga atomo sa mga nuclei at mga electron, mga atomic na nuclei sa mga proton at neutron, at pagkatapos ay mga proton at mga neutron sa mga quark. Ang sunud-sunod na pagkabulok ng bagay na ito sa pinakapangunahing at elementarya na mga sangkap nito ay nangyayari habang ang orasan ay dumadagundong sa kabaligtaran ng direksyon patungo sa pagsabog.

Halimbawa, ang mga atomo ng hydrogen ay nabubulok mga 400,000 taon bago ang Big Bang, ang atomic nuclei sa loob ng halos isang minuto, at ang mga proton na may mga neutron sa isang daan ng isang segundo (kapag tinitingnan nang baligtad, siyempre). Paano natin malalaman ito? Natagpuan namin ang mga labi ng radiation mula noong nabuo ang mga unang atom (relic microwave background radiation), at nalaman namin kung paano lumitaw ang unang nuclei ng mga light atom noong ang uniberso ay ilang minuto pa lang. Ito mismo ang mga cosmic fossil na nagpapakita sa atin ng daan sa kabilang direksyon.

Sa kasalukuyan, maaari nating i-eksperimentong gayahin ang mga kondisyon na umiral noong ang uniberso ay isang trilyon ng isang segundo. Ito ay maaaring tila sa amin isang bale-wala na halaga, ngunit para sa isang magaan na particle ng isang photon, ito ay isang mahabang panahon, na nagpapahintulot sa ito upang lumipad sa isang distansya na isang trilyong beses ang diameter ng isang proton. Kapag pinag-uusapan natin ang unang bahagi ng Uniberso, dapat nating kalimutan ang tungkol sa mga pamantayan ng tao at mga ideya tungkol sa oras.

Siyempre, gusto nating mapalapit hangga't maaari sa sandali kung kailan ang oras ay katumbas ng 0. Ngunit sa isang punto tayo ay bumagsak sa pader ng kamangmangan at maaari lamang i-extrapolate ang ating kasalukuyang mga teorya sa pag-asa na sila ay magbibigay sa atin ng hindi bababa sa. ilang mga pahiwatig ng nangyayari sa simula ng panahon, sa gayong mga enerhiya at temperatura na hindi natin magagawa sa laboratoryo. Ngunit alam natin ang isang bagay na sigurado. Kapag ang oras ay malapit na sa zero, ang ating kasalukuyang teorya ng mga katangian ng espasyo at oras, na siyang pangkalahatang teorya ng relativity ni Einstein, ay hindi gumagana.

Ito ang kaharian ng quantum mechanics, kung saan ang mga distansya ay napakaliit na kailangan nating isipin ang espasyo hindi bilang isang tuluy-tuloy na sheet, ngunit bilang isang butil-butil na istraktura. Sa kasamaang palad, wala kaming qualitative theory na naglalarawan ng ganoong granularity ng espasyo, dahil walang mga pisikal na batas ng gravity sa isang quantum scale (kilala bilang quantum gravity). Ang mga kandidato, siyempre, ay, halimbawa, superstring theory at loop quantum gravity. Ngunit sa kasalukuyan ay walang katibayan na tama nilang inilalarawan ang mga pisikal na phenomena.

Hindi sinasagot ng quantum cosmology ang tanong

Gayunpaman, ang pagkamausisa ng isang tao ay nangangailangan na ang mga hangganan ay ilapit sa zero na halaga ng oras. Ano ang masasabi mo? Noong 1980s, iminungkahi nina Alexander Vilenkin, Andrei Linde, at James Hartl at Stephen Hawking ang tatlong modelo ng quantum cosmology, kung saan umiiral ang uniberso bilang isang atom at ang equation ay katulad ng ginamit sa quantum mechanics.

Sa equation na ito, ang uniberso ay isang alon ng probabilidad, na, sa esensya, ay nag-uugnay sa walang hanggang rehiyon ng quantum sa klasikal, kung saan may oras, iyon ay, sa uniberso kung saan tayo nakatira, at na ngayon ay lumalawak. Ang paglipat mula sa quantum patungo sa mga klasiko ay literal na nangangahulugan ng paglitaw ng kalawakan, ang tinatawag nating Big Bang. Kaya, ang Big Bang ay isang walang dahilan na pagbabago-bago ng kabuuan, kasing random ng radioactive decay: mula sa kawalan ng oras hanggang sa presensya nito.

Kung ipagpalagay na ang isa sa mga simpleng modelong ito ay tama, ito ba ay isang siyentipikong paliwanag ng Unang Sanhi? Maaari ba nating alisin ang pangangailangan para sa isang dahilan sa pamamagitan ng paggamit ng mga probabilidad ng quantum physics?

Sa kasamaang palad hindi. Siyempre, ang gayong modelo ay magiging isang kamangha-manghang intelektwal na gawa. Ito ay magiging isang napakalaking hakbang sa pag-unawa sa pinagmulan ng lahat. Pero hindi ito sapat. Ang agham ay hindi maaaring umiral sa isang vacuum. Kailangan niya ng conceptual apparatus, tulad ng mga konsepto gaya ng space, time, matter, energy. Kailangan niya ng mga kalkulasyon, kailangan niya ng mga batas ng konserbasyon ng mga dami tulad ng enerhiya at momentum. Hindi ka makakagawa ng skyscraper mula sa mga ideya, tulad ng hindi ka makakagawa ng modelo nang walang mga konsepto at batas. Ang pagtatanong sa agham na "ipaliwanag" ang Unang Sanhi ay tulad ng pagtatanong sa agham na ipaliwanag ang sarili nitong istraktura. Ito ay isang kahilingan na magbigay ng isang pang-agham na modelo na hindi gumagamit ng mga nauna, walang mga naunang konsepto upang gumana. Hindi ito magagawa ng siyensya, tulad ng hindi maaaring mag-isip ang isang tao nang walang utak.

Ang bugtong ng Root Cause ay nananatiling hindi nalutas. Bilang sagot, maaari kang pumili ng relihiyon at pananampalataya, at maaari mo ring ipalagay na malalaman ng agham ang lahat sa paglipas ng panahon. Maaari rin nating, tulad ng sinaunang Griyegong may pag-aalinlangan na si Pyrrho, na mapagpakumbabang kilalanin na may mga limitasyon sa ating kaalaman. Maaari tayong magsaya sa ating nakamit at patuloy na nauunawaan, habang napagtatanto na hindi na kailangang malaman ang lahat at maunawaan ang lahat. Sapat na na patuloy tayong maging interesadong matanong.

Ang pag-uusisa na walang bugtong ay bulag, at ang bugtong na walang pag-uusisa ay may depekto.