Evrenin bir başlangıcı var mıydı? - Alexander Vilenkin ve Audrey Mithani
1. Evrenin bir başlangıcı var mıydı?
Evrenin başlangıçta tekillik olmadan sonsuza dek var olabileceği olasılığına izin veren üç aday senaryoyu tartışıyoruz: sonsuz şişme, döngüsel evrim ve ortaya çıkan evren. İlk bu senaryolardan ikisi jeodezik olarak geçmişte eksiktir ve bu nedenle başlangıcı olmayan bir evreni tarif edemez. Üçüncüsü, buna rağmen klasik tedirginliklere göre kararlıdır, kuantumu çökertebilir mekanik olarak ve bu nedenle sonsuz bir geçmişe sahip olamaz.
Kozmolojideki en temel sorulardan biri, evrenin bir başlangıcı olduğu ya da sonsuza dek var olduğudur. Penrose ve Hawking teoremleri tekillikte ele alındı [1], ilk tekilliğin önlenemez olduğu sonucuna varmıştır. Bu teoremler güçlü enerji durumuna ve uzay-zamanın küresel yapısı hakkında belirli varsayımlar üzerine dayanır.
Bununla birlikte, bu teoremleri engelleyen üç popüler senaryo vardır: sonsuz enflasyon, döngüsel bir evren ve "ortaya çıkan" bir evren genişlemeden önce durağan bir nokta olarak sonsuza kadar vardır. Burada tartışacağız bu senaryoların hiçbiri aslında geçmişte sonsuz olamaz.
Enflasyon, güçlü enerji koşulunu ihlal eder, dolayısıyla tekillik teoremleri Penrose ve Hawking geçerli değildir. Şişkinlik, güçlü enerji koşulunu ihlal eder, bu nedenle Penrose ve Hawking'in tekillik teoremi geçerli değildir. Gerçekte şişkinlik sırasındaki kuantum dalgalanmaları zayıf enerji koşulunu [2] dahi ihlal eder. Öyle ki sadece zayıf enerji koşulunu varsayan tekillik teoremleri de geçerli değildir. Enerji koşullarına veya Einstein'ın denklemlerine dayanmayan daha genel bir eksiklik teoremi ise son zamanlarda kanıtlanmıştır.[3] Bunun yerine basitçe, jeodezik boyunca ortalama genleşme oranının pozitif olması koşuluyla geçmiş jeodeziklerin eksik olduğu belirtilir: Hav > 0. Bu çok daha zayıf bir durumdur ve kesinlikle uzay-zamanın şişen herhangi bir bölgesinin geçmişine uygulanmalıdır. Bu nedenle şişkinlik, gelecekte sonsuz olsa da, sonsuza kadar geçmişe uzanamaz.
Başka bir olasılık, sonsuz bir dizide dönen bir evren olabilir. Büyük patlamanın [4] ardından genişleme, daralma ve geçiş yapan bir çatırtıya Böyle bir döngüsel evrenle ilgili potansiyel bir sorun, entropinin her döngüde artmaya devam etmesi gerektiğidir. evrenin "termal ölümü". Bu, evrenin hacmi her döngüde artarsa, S/V oranının sonlu kalmasına izin verirse önlenebilir.[5] Ancak hacim her döngüde artmaya devam ederse, Hav> 0; yani evren geçmişte tamamlanmamış demektir.
(Arkadaşlar 2.'de Acil Evren Senaryosundan, bahsediyor, 2.1'de Kuantum mekaniksel çöküşten bahsediyor, 2.2'de WDW denklemini çözme den bahsediliyor ben bu kısımları şimdilik sizi terimlere boğmamak adına sonrasında yoruma bırakacağım. Asıl mesele için direk 3.kısmı yani makalenin sonucunu paylaşacağım)
3.Evrenin bir başlangıcı var mıydı?
Bu noktada, bu sorunun cevabı muhtemelen evet gibi görünüyor. İşte biz bir başlangıçtan kaçınmanın bir yolunu sunan üç senaryoyu ele aldık, ve hiçbirinin geçmişte aslında ebedi olamayacağını (yani ezeli olamayacağını) bulduk. Her ikisi desonsuz enflasyon ve döngüsel evren senaryoları Hav> 0'a sahiptir, bu da geçmiş jeodezik olarak eksik olmalıdırlar. Ayrıca basit bir ortaya çıkan evren modeli ve kuantum çöküşünden kaçamayacağı sonucuna vardı. Daha genel ortaya çıkan evren modelleri düşünüldüğünde bile, çökmeye karşı bağışık çözümleri kabul eden herhangi bir madde kaynağı olabilir.