O universo pode ter sempre existido: Teoria prevê que o universo não tem começo.

O universo pode ter existido sempre, de acordo com um novo modelo que se aplica termos de correção quântica para complementar a teoria da relatividade geral de Einstein. O modelo também pode explicar a matéria escura e energia escura, resolver vários problemas de uma só vez.

A idade amplamente aceita do universo, como estimado pela relatividade geral, é de 13,8 bilhões de anos. No início, tudo o que existe é pensado para ter ocupado um único infinitamente denso ponto ou singularidade. Somente após este ponto começou a se expandir em um "Big Bang" fez o universo começar oficialmente. Embora a singularidade do Big Bang surge diretamente e inevitavelmente de a matemática da relatividade geral, alguns cientistas vêem isso como problemático porque a matemática apenas pode explicar o que aconteceu imediatamente depois, não antes ou-a singularidade.

"A singularidade do Big Bang é o problema mais grave da relatividade geral, porque as leis da física parecem quebrar lá", Ahmed Farag Ali na Universidade de Benha and the City Zewail da Ciência e Tecnologia, tanto no Egito disse.

Ali e co-autor Saurya Das na Universidade de Lethbridge em Alberta, Canadá, demonstraram em um artigo publicado na Physics Letters B que a singularidade do Big Bang pode ser resolvido pelo seu novo modelo em que o universo não tem começo nem fim.

velhas idéias revisitadas

Os físicos enfatizam que seus termos de correção quântica não são aplicadas ad hoc em uma tentativa de eliminar especificamente a singularidade do Big Bang. Seu trabalho é baseado em idéias do físico teórico David Bohm, que também é conhecido por suas contribuições à filosofia da física. Começando na década de 1950, Bohm explorado substituindo geodésicas clássicas (o caminho mais curto entre dois pontos em uma superfície curva), com trajetórias quânticas.

Em seu artigo, Ali e Das aplicado essas trajetórias Bohmian a uma equação desenvolvida na década de 1950 pelo físico Amal Kumar Raychaudhuri na Universidade Presidência em Kolkata, Índia. Raychaudhuri também foi professor de Das, quando ele era um estudante de graduação da instituição nos anos 90.

Usando a equação Raychaudhuri corrigido-quantum, Ali e Das derivado Equações de Friedmann correção-quântica, que descrevem a expansão e evolução do universo (incluindo o Big Bang) no contexto da relatividade geral. Embora não seja uma verdadeira teoria da gravidade quântica, o modelo contém elementos de ambos teoria quântica ea relatividade geral. Ali e Das, também esperam que os seus resultados para segurar mesmo se e quando uma teoria completa da gravitação quântica é formulado.

Não há singularidades nem matéria escura

Além de não prever uma singularidade do Big Bang, o novo modelo não prevê uma singularidade "big crunch", tampouco. Na relatividade geral, um possível destino do universo é que ele começa a encolher até que ele entra em colapso sobre si mesma em uma grande crise e se torna um ponto infinitamente denso, mais uma vez.

Ali e Das explicar em seu estudo que o seu modelo evita singularidades por causa de uma diferença fundamental entre geodésicas clássicas e trajetórias Bohmian. geodésicas clássicas, eventualmente, se cruzam entre si, e os pontos em que elas convergem são singularidades. Em contraste, as trajetórias Bohmian não se cruzam entre si, de modo singularidades não aparecem nas equações.

Em termos cosmológicos, os cientistas explicam que as correções quânticas podem ser pensadas como um termo cosmológico constante (sem a necessidade de energia escuro) e um termo de radiação. Estes termos manter o universo em um tamanho finito, e, portanto, dar-lhe uma idade infinita. Os termos também fazer previsões que concordam estreitamente com as observações atuais da constante cosmológica e densidade do universo.

Nova partícula de gravidade

Em termos físicos, o modelo descreve o universo como sendo cheio com um fluido quântico. Os cientistas propõem que este fluido pode ser composto de partículas sem massa grávitons-hipotéticos que medeiam a força da gravidade. Se existirem, gravitões são pensados ​​para desempenhar um papel fundamental em uma teoria quântica da gravidade.

Em um artigo relacionado, Das e outro colaborador, Rajat Bhaduri da Universidade McMaster, no Canadá, ter emprestado ainda mais credibilidade a este modelo. Eles mostram que grávitons podem formar um condensado de Bose-Einstein (em homenagem a Einstein e outro físico indiano, Satyendranath Bose) a temperaturas que estavam presentes no universo em todas as épocas.

Motivado pela potencial do modelo para resolver a singularidade do Big Bang e são responsáveis ​​por matéria escura e energia escura, os físicos pretende analisar o seu modelo mais rigorosa no futuro. O trabalho futuro inclui refazer seu estudo, tendo em conta as pequenas perturbações não homogéneos e anisotrópicos, mas eles não esperam pequenas perturbações para afetar significativamente os resultados.

"É gratificante notar que tais correções simples podem potencialmente resolver tantos problemas de uma só vez", disse Das.