![\"svemir98390\"](\"https:\/\/geek.hr\/znanost\/wp-content\/uploads\/sites\/14\/2014\/11\/svemir98390-720x405.jpg\")
<\/p>\n<\/p>\n
Kozmolozi pretpostavljaju da su prirodne kvantne fluktuacije omogu\u0107ile da se Veliki prasak dogodi. Sad imaju i matemati\u010dki dokaz. Jedna od velikih teorija moderne kozmologije jest da je svemir nastao u Velikom prasku. To nije samo ideja ili pretpostavka ve\u0107 znanstvena teorija potkrijepljena nebrojenim dokazima.<\/p>\n
Za po\u010detak, prona\u0161li su kozmi\u010dku mikrovalnu pozadinu, \u0161to je zapravo jeka Velikog praska; nadalje, prisutno je neprekidno \u0161irenje svemira, \u0161to nam ukazuje na kataklizmi\u010dki doga\u0111aj koji je svu tu materiju raspr\u0161io u netom nastali prostor; te obilje primordijalnih elemenata, poput helija – 4, helija – 3 i deuterija itd. Svi se ovi dokazi mogu ukalkulirati u teoriju Velikog praska.<\/p>\n
Svejedno, svi ti dokazi dovode do jedne velike zagonetke. \u0160to je uzrokovalo Veliki prasak?<\/p>\n
![\"890308930983980\"](\"https:\/\/geek.hr\/znanost\/wp-content\/uploads\/sites\/14\/2014\/11\/890308930983980-720x468.jpeg\")
<\/p>\n
Mnogo su se godina kozmolozi oslanjali na ideju da se je svemir spontano formirao, odnosno da je Veliki prasak rezultat kvantnih fluktuacija u kojima je Svemir nastao ni iz \u010dega. To je vjerojatna verzija doga\u0111aja kad imamo na umu sve \u0161to znamo o kvantnoj mehanici. No fizi\u010darima je potrebno vi\u0161e matemati\u010dkih dokaza kako bi potvrdili to\u010dnost ideje i nastavili razvijati znanstvenu teoriju oko te ideje. Zahvaljuju\u0107i radu Dongshan Hea i njegovih suradnika na Institutu za fiziku i matematiku Wuhan u Kini, zajedno su predstavili prvi rigorozan dokaz da je Veliki prasak zaista mogao spontano nastati ni iz \u010dega, zahvaljuju\u0107i kvantnim fluktuacijama.<\/p>\n
Novi je dokaz temeljen na posebnom skupu rje\u0161enja za matemati\u010dki entitet poznat kao Wheeler – DeWitt jednad\u017eba. U prvoj polovici 20. stolje\u0107a kozmolozi su se trudili da spoje dvije struje moderne fizike – kvantnu mehaniku i op\u0107u teoriju relativnosti – na na\u010din na koji \u0107e te teorije mo\u0107i razumno objasniti mehanizme svemira. No, koliko su oni tada mogli shvatiti te su teorije bile u potpunoj suprotnosti.<\/p>\n
Veliko znanstveno otkri\u0107e se dogodilo 60 – ih godina pro\u0161log stolje\u0107a kad su fizi\u010dari John Wheeler i Bryce DeWitt ukombinirali te prethodne nekompatibilne ideje u matemati\u010dki okvir danas poznat kao Wheeler – DeWitt jednad\u017eba. Nedavni rad Dongshana i kolega daje nam neka nova rje\u0161enja ove jednad\u017ebe.<\/p>\n
U sredi\u0161tu njihovog razmi\u0161ljanja je Heisenbergov princip neizvjesnosti. On omogu\u0107ava malom praznom prostoru da nastane iz ni\u0161tavila vjerojatnosti vezane uz fluktuacije, u onome \u0161to fizi\u010dari zovu metastabilni la\u017eni vakuum. Kad se to dogodi postoje 2 mogu\u0107nosti. Ako se taj mjehuri\u0107 zraka ne pro\u0161iri rapidno, nestaje gotovo istog trenutka. No ako se mjehuri\u0107 pro\u0161iri do dovoljne veli\u010dine, tada nastaje svemir.<\/p>\n
Pitanje je: omogu\u0107ava li to Wheeler – DeWitt jednad\u017eba?<\/p>\n
“Dokazali smo da kad jednom nastane mali mjehuri\u0107 pravog vakuuma, on ima mogu\u0107nost da se eksponencijalno \u0161iri,” ka\u017ee Dongshan.<\/p>\n
Pristup Dongshana i suradnika je u tome da se uzme u obzir sferi\u010dni mjehuri\u0107 koji je u potpunosti opisan svojim radijusom. Potom izvedu jednad\u017ebu koja opisuje vrijednost na koju se taj radijus mo\u017ee \u0161iriti. Tada se u obzir uzimaju tri scenarija geometrije mjehuri\u0107a – zatvoren, otvoren ili ravan tip mjehuri\u0107a. U bilo kojem od tih slu\u010dajeva, prona\u0111e se solucija u kojoj se mjehuri\u0107 mo\u017ee eksponencijalno \u0161iriti i prema tome dosti\u0107i veli\u010dinu u kojoj se mo\u017ee oformiti svemir – veli\u010dinu u kojoj nastaje Veliki prasak. To je rezultat kojeg bi kozmolozi trebali mo\u0107i izgraditi. Tako\u0111er ima i interesantnu posljedicu.<\/p>\n
Jedan va\u017ean faktor u dana\u0161njim modelima nastanka svemira zove se kozmi\u010dka konstanta. Taj pojam opisuje gusto\u0107u energije vakuuma u svemiru. Prvotno ga je predstavio Einstein 1917., u svojoj op\u0107oj teoriji relativnosti, no napustio ga je nakon Hubbleovog otkri\u0107a da se svemir \u0161iri.<\/p>\n
Sve do 1990 – ih ve\u0107ina je kozmologa smatrala da kozmi\u010dka konstanta iznosi nulu. Nedavno su otkrili da nije tako, otkriv\u0161i dokaz da ne\u0161to uzrokuje ubrzavanje \u0161irenja svemira, \u0161to implicira da kozmi\u010dka konstanta ne mo\u017ee biti nula. Prema tome, svaka nova teorija o nastanku svemira mora uzeti u obzir i kozmi\u010dku konstantu koja nema vrijednost nula.<\/p>\n
\u0160to igra ulogu kozmi\u010dke konstante u novoj teoriji Dongshana i suradnika?<\/p>\n
Zanimljivo, oni ka\u017eu da veli\u010dina poznata kao kvantni potencijal igra ulogu kozmi\u010dke konstante u novim rje\u0161enjima. Kvantni potencijal dolazi od ideje nazvane teorija\u00a0pilot – valova koju je sredinom 20. stolje\u0107a osmislio fizi\u010dar David Bohm. Ova teorija reproducira sva konvencionalna predvi\u0111anja kvantne mehanike ali uz prihva\u0107anje dodatnog pojma poznatog kao kvantni potencijal.<\/p>\n
Ta teorija ima efekt prema kojem je kvantna mehanika u potpunosti deterministi\u010dka jer se kvantni potencijal mo\u017ee koristiti kako bi se objasnile stvari poput stvarnog polo\u017eaja \u010destica. Me\u0111utim, ve\u0107ina fizi\u010dara nije nikad uzela u obzir Bohmovu ideju jer su predvi\u0111anja po toj teoriji jednaka predvi\u0111anjima konvencionalnoj verziji teorije pa ne postoji eksperimentalni na\u010din da ih se razdvoji. Me\u0111utim, prisiljava fizi\u010dare da prihvate vjerojatnije obja\u0161njenje prirode stvarnosti.<\/p>\n
\u010cinjenica da je kvantni potencijal nu\u017ean dio ovog matemati\u010dkog izvo\u0111enja porijekla svemira je naprosto fascinantna. Mo\u017eda je vrijeme da se fizi\u010dari ponovo zabave Bohmovim idejama.<\/p>\n