Pealkirja küsimusi ei aruta tavaliselt füüsikud, kuna puudub üldtunnustatud teooria, mis suudaks neile vastata. Kuid hiljuti oli silmuse kvantgravitatsiooni raames siiski võimalik jälgida Universumi lihtsustatud mudeli arengut ajas tagasi kuni Suure Paugu hetkeni ja isegi vaadata sellest kaugemale. Tee käigus selgus, kuidas aeg selles mudelis ilmub. Universumi vaatlused näitavad, et isegi kõige suurematel skaaladel pole see üldse paigal, vaid areneb aja jooksul.
Kui tänapäevaste teooriate põhjal saab see areng ajas tagasi jõuda, siis selgub, et praegu vaadeldav Universumi osa oli varem kuumem ja kompaktsem kui praegu, ning selle algatas Suur Pauk - teatav universumi ilmnemise protsess singulaarsusest: eriline olukord, mille jaoks kaasaegsed seadused füüsikud pole rakendatavad.
Füüsikud pole sellise olukorraga rahul: nad tahavad aru saada Suure Paugu protsessist endast. Sellepärast tehakse praegu arvukalt katseid luua teooria, mis oleks selles olukorras rakendatav. Kuna gravitatsioon oli peamiseks jõuks esimestel hetkedel pärast Suurt Pauku, arvatakse, et seda eesmärki on võimalik saavutada ainult gravitatsiooni kvantteooria raames, mida pole veel üles ehitatud.
Ühel ajal olid füüsikud lootnud, et kvantgravitatsiooni kirjeldatakse pealisehituse teooria mõttes, kuid hiljutine pealisehitamise teooriate kriis on seda usaldust raputanud. Sellises olukorras hakati rohkem tähelepanu köitma kvantgravitatsiooniliste nähtuste ja eriti silmusega kvantgravitatsiooni kirjeldamiseks muude lähenemisviiside abil.
Hiljuti saadi väga muljetavaldav tulemus silmuskvantgravitatsiooni raames. Selgub, et esialgne singulaarsus kaob kvantiefektide tõttu. Suur paugu lakkab olemast eriline punkt ja on võimalik mitte ainult jälgida selle kulgu, vaid ka uurida seda, mis oli enne Suurt Pauku.
Silmuse kvantgravitatsioon erineb põhimõtteliselt tavapärastest füüsikalistest teooriatest ja isegi ülivõrde teooriast. Superstringute teooria objektideks on näiteks mitmesugused stringid ja mitmemõõtmelised membraanid, mis aga lendavad neile eelnevalt ette valmistatud ruumis ja ajas. Küsimust, kuidas täpselt see mitmemõõtmeline ruumiaeg tekkis, ei saa sellises teoorias lahendada.
Raskusjõu silmusteoorias on peamised objektid kosmose väikesed kvantrakud, mis on omavahel teatud viisil ühendatud. Nende seoseid ja olekut reguleerib mingi neis eksisteeriv väli. Selle välja suurusjärk on nende rakkude jaoks omamoodi "sisemine aeg": üleminek nõrgalt väljalt tugevamale väljale näeb välja täpselt selline, nagu oleks mingi "minevik", mis mõjutaks mingit "tulevikku". See seadus on korraldatud nii, et piisavalt suure, väikese energiakontsentratsiooniga (st kaugel singulaarsusest) universumi jaoks näivad rakud üksteisega "sulandumas", moodustades meile tuttava "pideva" ruumiaja.
Artikli autorid väidavad, et sellest kõigest piisab juba ainulaadsusele lähenemisel universumi toimuva probleemi lahendamiseks. Nende abil saadud võrrandite lahendused näitasid, et universumi äärmise "kokkusurumise" korral kosmos "mureneb", kvantgeomeetria ei võimalda selle mahtu nullini vähendada, paratamatult toimub peatus ja laienemine algab uuesti. Seda olekute jada saab jälgida nii ajas kui ka tagantpoolt, mis tähendab, et selles teoorias toimub enne Suurt Pauku paratamatult "Suur Pauk" - "eelmise" universumi kokkuvarisemine. Pealegi ei kao selle eelmise universumi omadused kokkuvarisemise käigus, vaid kanduvad üheselt meie universumisse.
Reklaamvideo:
Kirjeldatud arvutused põhinevad siiski mõnedel lihtsustavatel eeldustel universaalvälja omaduste kohta. Ilmselt säilivad üldised järeldused ka ilma selliste eeldusteta, kuid seda tuleb veel kontrollida. Nende ideede edasiarendamist on äärmiselt huvitav jälgida.
