Kanske har Big Bang inträffat massor av gånger. Kanske lever vi i ett cykliskt universum, som bubblar upp och faller ihop med jämna mellanrum, och har gjort så sedan evinnerliga tider.
En utskrift från Dagens Nyheter, 2023-03-31 05:08
Artikelns ursprungsadress: https://www.dn.se/nyheter/vetenskap/ett-frascht-universum-vart-biljonte-ar/
VETENSKAP
Ett fräscht universum vart biljonte år
Det hävdar i alla fall kosmologerna Paul Steinhardt och Neil Turok, i ett försök att lösa fysikens för närvarande allra största gåta.
För sex år sedan kom en nyhet, som helt skakade om synen på hur världen fungerar. Två oberoende forskarlag hade båda ägnat sig åt att observera en särskild sorts supernovor. Bägge hade till sin stora förvåning upptäckt att universum utvidgas i accelerande hastighet.
Tänk dig själv: Du skjuter en gevärskula rätt upp från jordens yta. Du förväntar dig att dess fart så småningom saktar av. Vid en given punkt kommer gravitationen från jorden att bli starkare än kulans rörelseenergi, så att den vänder och faller tillbaka mot jorden. Givetvis skulle du bli förvånad om kulan i stället fortsatte utåt i allt snabbare takt.
Fysikerna hade i och för sig varit öppna för olika möjligheter. De kunde tänka sig att universum efter Big Bang utvidgades till en viss punkt, och att gravitationen till slut övermannande rörelseenergin så att allt vände tillbaka till en stor smäll, kallad Big Crunch. Eller att universum fortsatte utvigdas i all evighet, men i allt långsammare takt. De kunde till och med acceptera att energin och graviationen så småningom skulle väga exakt lika, så att universum till slut stod och balanserade i en och samma storlek.
Men att supernovorna, och därmed hela universum, utvidgades i accelererande hastighet kom som en chock. Det kunde bara betyda att det fanns en tidigare okänd faktor, ett slags energi, som motverkade gravitationen.
Albert Einstein hade varit inne på en sådan faktor, som han kallade den kosmologiska konstanten. Men han avfärdade den efter ett tag och kallade den sitt livs största blunder.
I flera år försökte många fysiker hävda att supernovaforskarna hade gjort något misstag i sina observationer. Men resultaten har bara bekräftats med mer och bättre data sedan dess.
Numera erkänner så gott som alla att det finns något sådant som en kosmologisk konstant. Det finns till och med ett uppmätt mått på den. Den är 7 x 10 upphöjt till -30 gram per kubikcentimeter. Det är ofattbart lite, en gogool mindre än vad som borde vara rimligt enligt gängse teorier (en gogool är en 1 följd av hundra nollor.)
Låt vara att kosmologiska konstanten blir mindre med åren. Men universum har bara funnits i 13,7 miljarder år sedan Big Bang, det kan man faktiskt säga på goda grunder tack vare satelliten WMAP och dess bilder av bakgrundsstrålningens variationer.
Amerikanen Paul Steinhardt och sydafrikanen Neil Turok (numera verksam i England) har förespråkat ett cykliskt universum i flera år. Nu ser de sin chans att få ihop pusselbitarna. Om man utgår från att universum inte alls är 13,7 miljarder år gammalt, utan mycket mycket äldre, stämmer ekvationen.
Steinhardt och Turok tänker sig ett universum som utvigdas explosionsartat i en oändligt het Big Bang ungefär vart biljonte år. Det utvidgas och blir till ett allt glesare vakuum, där konstanten dominerar stort över materian. Till slut drar allt ihop sig till en Big Cruch, som sätter igång en ny Big Bang.
Det finns många som gillar ett sådant cykliskt universum av rent psykologiska eller religiösa skäl. Det känns helt enkelt bättre med något som pulserar, än något som bara uppkommer ur intet.
Men bland kosmologer är Steinhardt och Turok i minoritet. De flesta är förespråkare av ett så kallat antropiskt, människolämpligt universum. Deras teori går i korthet ut på att det kan finnas alla möjliga universa med alla möjliga olika konstanter. Men vi bor här och nu därför att vi trivs med tre rumsdimensioner och en tidsdimension, och ett visst värde på elektroner, gravitationen, kosmologiska konstanten och alla andra konstanter i vår tillvaro. Galaxer, stjärnor, planeter och mänskliga varelser skulle inte ha blivit till om konstanterna hade varit så mycket annorlunda sig från våra.
En som har framhållit den antropiska teorins fördelar är den svenskfödde kosmologen Max Tegmark, som numera är verksam på Massachusetts Institute of Technology i Boston.
Han rankades för några veckor sedan som en av världens allra tyngsta forskare. Med sex olika artiklar som alla hör till de mest citerade, ligger han på delad fjärdeplats på en internationell tio-i-topplista. Den som vill veta mer om universums uppkomst och den kosmologiska konstanten har mycket att hämta på hans roliga hemsida. Länkar från www.dn.se/vetenskap. Där kan ni också hitta mera information om Steinhardts och Turoks idéer.