Vekovima su lјudi gledali u zvezde i pitali se kako se svemir razvio u ono što je danas. Bio je predmet verskih, filozofskih i naučnih diskusija i debata. Ljudi koji su pokušali da otkriju misterije razvoja univerzuma su poznati naučnici kao što su Albert Ajnštajn, Edvin Habl i Stiven Hoking. Misterija nastanka univerzuma još nije rešena.

Jedan od najpoznatijih i široko prihvaćenih modela za razvoj univerzuma je teorija velikog praska. Iako je teorija velikog praska poznata, ona je takođe široko pogrešno shvaćena. Uobičajena pogrešna percepcija o teoriji je da ona opisuje poreklo univerzuma, što nije sasvim istina. Veliki prasak je pokušaj da se objasni kako se univerzum razvio iz veoma malog, gustog stanja u ono što je danas i ne pokušava da objasni šta je pokrenulo stvaranje univerzuma, ili šta je bilo pre velikog praska ili čak šta leži van univerzuma.

Još jedna zabluda je da je veliki prasak bio neka vrsta eksplozije. Ni to nije tačno. Veliki prasak opisuje širenje univerzuma. Dok se neke verzije teorije odnose na neverovatno brzo širenje (verovatno brže od brzine svetlosti), to još uvek nije eksplozija u klasičnom smislu.

Sumiranje teorije velikog praska je izazov. Uklјučuje koncepte koji su u suprotnosti sa načinom na koji doživlјavamo svet. Najranije faze Velikog praska fokusirane su na trenutak u kojem su sve odvojene sile univerzuma (elektromagnetne, jake i slabe nuklearne i gravitacione) bile deo ujedinjene sile. Zakoni nauke počinju da se ruše što se ide dalјe unazad, ali i što se ide dalje u budućnost.

Najvažniji koncept koji treba razumeti kada se govori o velikom prasku je ekspanzija. Mnogi lјudi misle da se veliki prasak odnosi na trenutak u kome je sva materija i energija u univerzumu bila koncentrisana u maloj tački. Onda je ova tačka eksplodirala, razbacujući materiji preko celog svemira, i… svemir je rođen. U stvari, veliki prasak objašnjava širenje samog prostora, što zauzvrat znači da se sve sadržano u svemiru širi odvojeno od svega ostalog.

Danas, kada pogledamo noćno nebo, vidimo galaksije razdvojene nečim što izgleda kao ogromna prostranstva praznog prostora. U najranijim trenucima velikog praska, sva materija, energija i prostor koji se mogao posmatrati bili su komprimovani na oblast nulte zapremine i beskonačne gustine. Kosmolozi ovo nazivaju singularitetom.

Dovolјno je teško zamisliti vreme pre otprilike 13,7 milijardi godina kada je ceo univerzum postojao kao singularitet. Prema teoriji Velikog praska, objašnjenje kako je nastao univerzum, sva materija u kosmosu, ceo prostor, jeste da se nalazio u obliku manjem od subatomske čestice.

Sada se postavlјa još teže pitanje: Šta je postojalo neposredno pre velikog praska? Samo pitanje je prethodilo modernoj kosmologiji najmanje 1.600 godina. Naime, teolog iz četvrtog veka Sveti Avgustin borio se sa pitanjem šta je postojalo pre nego što je Bog stvorio univerzum. Nјegov zaklјučak je bio da je biblijska fraza „U početku“ implicirala da Bog ranije nije stvorio ništa. Štaviše, Avgustin je tvrdio da svet nije stvorio Bog u određeno vreme, već da su vreme i univerzum stvoreni istovremeno.

Početkom 20. veka Albert Ajnštajn je svojom teorijom opšte relativnosti došao do vrlo sličnih zaklјučaka. Treba razmotriti uticaj mase na vreme. Ogromna masa planete iskrivlјuje vreme, zbog čega vreme teče malo sporije za čoveka na površini Zemlјe nego za satelit u orbiti. Razlika je premala da bi se primetila, ali vreme čak teče sporije za nekoga ko stoji pored velike gromade nego za osobu koja stoji sama u polјu.

Zasnovano na Ajnštajnovom radu, belgijski kosmolog Žorž Lemetr objavio je rad 1927. godine u kojem je sugerisao da je univerzum počeo kao singularitet i da je Veliki prasak doveo do njegovog širenja.

Prema Ajnštajnovoj teoriji relativnosti, vreme je nastalo tek kada se ta primordijalna singularnost širila prema svojoj trenutnoj veličini i obliku.

Slučaj rešen? Daleko od toga. Ovo je jedna kosmološka nedoumica koja će još dugo ostati živa. U decenijama nakon Ajnštajnove smrti, pojava kvantne fizike i mnoštvo novih teorija oživela su pitanja o univerzumu pre Velikog praska.

Naš univerzum proistekao iz prethodnog?

Ali, šta ako je naš univerzum samo potomak drugog, starijeg univerzuma? Neki astrofizičari spekulišu da je ova priča napisana u reliktnom zračenju preostalom od Velikog praska: kosmičkoj mikrotalasnoj pozadini (CMB).

Astronomi su prvi put primetili CMB 1965. godine, i to je brzo stvorilo probleme za teoriju Velikog praska – probleme koji su rešeni 1981.god. sa teorijom inflacije, tj. kosmičke inflacije. Ova teorija podrazumeva izuzetno brzo širenje univerzuma u prvim trenucima njegovog postojanja. Traje od 10^–36 (broj s 36 nula iza zapete) sekunde nakon početnoga trenutka velikoga praska do nekog vremena između 10^–33 i 10^–32 sekunde od početnoga trenutka. Takođe uzima u obzir fluktuacije temperature i gustine u CMB-u, ali diktira da te fluktuacije treba da budu ujednačene. Teoriju inflacije razvili su krajem 1970-ih i početkom 1980-ih godina Alan Harvi Gat, ruski astrofizičar Aleksej Aleksandrovič Starobinski i rusko-američki teorijski fizičar Andrej Dmitrijevič Linde. Budući da je niz predviđanja teorije inflacije potvrđen posmatranjem, npr. merenjima koja su izvele svemirske letelice COBE (Cosmic Background Explorer) 1992. i WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe) 2008.god., inflacijsku paradigmu prihvatila je većina fizičara.

Međutim, da li je teorija inflacije dala tačan odgovor? Nedavni napori na mapiranju zapravo sugerišu da je univerzum iskrivlјen, sa više fluktuacija u nekim oblastima nego u drugim. Neki kosmolozi vide ovo zapažanje kao potkreplјujući dokaz da je naš univerzum “izleteo” iz matičnog univerzuma, prema rečima istraživačice Kalifornijskog instituta za tehnologiju Adrijen Erikček.

U teoriji haotične inflacije, ovaj koncept ide još dublјe: beskonačno napredovanje inflatornih mehurića, od kojih svaki postaje univerzum, a svaki od njih rađa još više inflatornih mehurića u neizmernom multiverzumu.

Ipak, drugi modeli se vrte oko formiranja same singularnosti pre Velikog praska. Ako zamislite crne rupe kao kosmičke kompaktore smeća, one su glavni kandidati za svu tu prvobitnu kompresiju, tako da bi naš svemir koji se širi, teoretski mogao biti izlaz bele rupe iz crne rupe u drugom univerzumu. Bela rupa je hipotetičko telo koje deluje na suprotan način od crne rupe, odajući ozbilјnu energiju i materiju umesto da ih usisava. Zamislite to kao kosmički izduvni ventil. Neki naučnici sugerišu da je naš univerzum možda rođen unutar crne rupe, a svaka crna rupa u našem univerzumu bi takođe mogla da sadrži odvojene univerzume.

Veliki odskok

Ali neki naučnici misle da je svemir počeo, ne Velikim praskom, već Velikim odskokom. Davno, srednjovekovni religiozni filozofi u Indiji učili su da univerzum prolazi kroz beskrajni ciklus stvaranja i uništenja, u kojem evoluira od nediferencirane mase do složene stvarnosti koju vidimo oko sebe, pre nego što se uništi i počne iznova.

I danas, neki savremeni naučnici su došli do ideje sa upadlјivim paralelama. Oni veruju da se umesto Velikog praska, univerzum širi i skuplјa u ciklusu, vraćajući se svaki put kada se smanji na određenu veličinu. U teoriji velikog odbijanja, svaki ciklus bi počeo sa malim, glatkim univerzumom koji ne bi bio tako sićušan kao singularitet. Postepeno bi se širio, i vremenom bi postajao sve nezgrapniji i iskrivlјeniji. Na kraju bi dostigao tačku gde bi počeo da se urušava i postepeno izglađivao, kako se smanjivao na veličinu početne tačke. Zatim bi ciklus počeo iznova.

Da bi ideja Velikog odskoka funkcionisala, mora da se pronađe način da se zaobiđu teoreme singularnosti koje su razvili britanski fizičari Rodžer Penrouz i Stiven Hoking, a koji sugerišu da bi se univerzum koji se skupio smanjio sve do singularnosti, na način na koji masivna umiruća zvezda se na kraju kondenzuje i formira crnu rupu. Da bi se to desilo, modeli velikog odskoka zavise od ideje o negativnoj energiji koja se suprotstavlјa gravitaciji i preokreće kolaps, tako da bi se univerzum i vreme-prostor iznova i iznova razdvajali. Ovi ciklusi kontrakcije i širenja bi se ponavlјali, otprilike jednom na svakih trilion godina.

Veliki odskok bi napravio otklon od pogleda na stvarnost zapadne civilizacije još od Svetog Avgustina, jer bi priznao da je vreme zaista postojalo pre univerzuma kakvog ga poznajemo.

I, da li je našem sadašnjem univerzumu prethodio veliki prasak ili veliki odskok? Možda ništa? Možda drugi univerzum ili drugačija verzija našeg? Možda more univerzuma, od kojih svaki ima drugačiji skup zakona koji diktira njegovu fizičku stvarnost? Pitanje šta je postojalo pre ostaje otvoreno.

Mr. D. Tovarišić