Расчеты космологов показывают, что пространство и время существовали еще до Большого взрыва, породившего Вселенную.

«Мы не вводим никаких новых понятий, не меняем теорию относительности, а только интерпретации некоторых ее постулатов. Наши расчеты показывают, что Большой взрыв не был началом времени: в этот момент просто поменялась ориентация пространства. Иными словами, «сломалась» не физика, а карта мира», — объяснил Дэвид Слоан из Оксфордского университета.

Слоан и его коллеги пришли к такому выводу, пытаясь найти ответ на извечный космологический вопрос: что собой представляла Вселенная в первые мгновения после Большого взрыва и как она выглядела до этого катаклизма, родившего наше мироздание.

Сегодня, как объясняют ученые, есть два подхода к этой проблеме. Большая часть космологов считает, что Вселенная родилась из сингулярности, начавшей стремительно расширяться в первые мгновения после Большого взрыва. Другая группа астрофизиков полагает, что рождению нашей Вселенной предшествовала смерть ее «прародительницы», которая, вероятно, случилась в ходе так называемого Большого разрыва.

Первый вариант проще с теоретической точки зрения, так как существование некой формы пространства-времени до Большого взрыва ставит массу почти неразрешимых вопросов. К примеру, непонятно, как она избавилась от сверхвысокого уровня энтропии и «родила» энергетически чистую современную Вселенную.

Другая проблема заключается в том, что сегодня космологи даже не могут предположить, как выглядел этот «старый мир». Дело в том, что теория относительности перестает работать при экстремально высоких энергиях, характерных для Большого взрыва и породившей его сингулярности.

Большой взрыв мог родить Вселенную, где время течет назад.

Знаменитые физики-теоретики Алан Гут и Шон Кэрролл предполагают, что Большой взрыв мог родить не только нашу Вселенную, но и ее «зеркальную» копию, где время — для наблюдателей на Земле — течет не вперед, а назад.

Это заставляет ученых спорить о том, какие законы управляли жизнью мироздания в первые мгновения его «новой» и последние секунды «старой» жизни, если она существовала. Многие космологи, в том числе покойный Стивен Хокинг, предпочитают обходить этот вопрос стороной. Они предполагают, что время не существовало до Большого взрыва и поэтому проблема не имеет смысла.

Слоан и его команда предложили новую интерпретацию этой загадки, которая разрешает вопрос о существовании «старой Вселенной» оригинальным способом, не «нарушая» при этом выкладок Эйнштейна и не вводя никаких новых сущностей, таких как струны или квантовые петли.

Они обратили внимание на одну простую вещь. Находясь внутри Вселенной, мы не можем точно измерить ее размеры и сравнить ее с чем-то за ее пределами. Соответственно, фактически все величины и феномены, которые описываются ОТО и другими космологическими теориями, имеют относительный характер.

Эта простая идея, как отмечает Слоан, позволяет обойти фактически все неразрешимые проблемы, связанные с бесконечной плотностью энергии и кривизной пространства, которые нельзя просчитать в рамках классической теории Эйнштейна и связанной с ней структурой пространства-времени.

Руководствуясь этой идеей, ученые построили компьютерную модель «безразмерной» Вселенной и изучили, как в ней выглядит начальная точка Большого взрыва. Она, по словам космолога, оказалась не сингулярностью, а иной структурой, которую Слоан и коллеги назвали «точкой Януса».

Время существовало до Большого взрыва

В отличие от «обычного» Большого взрыва, ткань пространства-времени не прекращает существовать за точкой его рождения. Она, как показывают расчеты британских исследователей, просто становится «зеркальной». Грубо говоря, до рождения Вселенной время текло в противоположную сторону, а пространство было «ориентировано» несколько иначе.

Все подобные преобразования, отмечают ученые, не противоречат теории относительности и никак не сказываются на самой материи: по сути, меняются «карта» ее распределения и ее координаты, а не внутреннее содержимое. Эти сдвиги, в свою очередь, могут объяснять отсутствие антиматерии во Вселенной и некоторые другие ее странности, о которых ученые спорят сегодня.

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0370269318300637