”Vi lever på insidan av ett svart hål”

2000-06-14 13:00  

Big Bang var inte världsaltets födelse, utan bara en vändpunkt i dess historia. Det hävdar Gabriele Veneziano, kontroversiell italiensk fysiker verksam vid Cern. Han har använt teorin om supersträngar för att undersöka universums historia och kommit till den förbluffande slutsatsen att vi lever på insidan av ett svart hål.

Det började med att Veneziano dristade sig till att ställa kosmologins mest förbjudna fråga: Vad fanns före Big Bang? Frågan saknar mening, svarar experterna. Det är som att fråga vad som finns norr om Nordpolen.

I själva verket finns en enkel och rationell anledning till att experterna vägrar befatta sig med frågan. Division med noll är som bekant förbjudet inom matematiken, och det gör att kosmologernas matematiska modeller upphör att fungera när världsalltet i själva ögonblicket för Stora Smällen är komprimerat till en singularitet utan rumslig utsträckning.

De kan helt enkelt inte räkna ut vad de ska svara.

Men kanske finns det ett sätt att komma förbi problemet. I strängteorin ser man alla universums byggstenar - kvarkar, leptoner, bosoner, gravitoner med flera - som små vibrerande strängar i nio eller ännu flera dimensioner. Strängteorin är en modell som funnits i partikelfysikens utkanter sedan decennier, men som under 1990-talet fått ny luft under vingarna.

Strängarna beskrivs i nio eller ännu flera dimensioner. Förutom de tre vanliga rumsdimensionerna antar man att det finns ett antal dimensioner av subatomär storleksordning som är hoprullade i sig själva.

Finessen med strängteorin är att strängarna alltid har en utsträckning i rummet, även om den är oerhört liten. Därigenom kan man komma förbi problemen med singulariteter. Det blir ingen division med noll.

Om vi låter tiden gå baklänges ända till själva Big Bang kommer visserligen hela världsalltet att krympas ihop till en mycket liten men dock punkt vid tiden noll. Det blir ingen singularitet. Därför, hävdar Veneziano, är det faktiskt meningsfullt att tala om en tid före Big Bang.

Ett annat problem som kosmologerna länge brottats med är varför universum är så homogent. Expansionen borde ha gjort att varken elektromagnetisk strålning eller gravitation skulle hunnit med att låta olika delar av världsalltet påverka varandra. Olika delar av universum borde utvecklats olika. Men allt tyder på att universum är homogent.

Kosmologerna har löst detta dilemma genom att införa en fas av plötslig "inflation", en uppblåsning i skala av rymden, i anslutning till ursmällen. Inflationsteorin bygger på existensen av en rad hypotetiska "Higgs-fält" och har utarbetats av bland andra partikelfysikern Alan Guth (Ny Teknik 1999:21).

- Grundlösa påhitt, fnyser Veneziano. Om vi i stället antar att någon typ av universum faktiskt existerade före Big Bang så har det också funnits gott om tid för de olika delarna att komma i kontakt med varandra. Problemet med homogeniteten är löst.

Jaha. Men hur såg då universum ut före Big Bang? En trivial rymd utan märkvärdigheter, svarar Veneziano. En rymd där bara slumpmässiga kvantfluktuationer gav upphov till partiklar och fält. Och förr eller senare måste dessa fluktuationer ha fått ett område av rymden att kröka sig så mycket att ett svart hål bildades. Det uppstod en region där temperatur och energitäthet ökade dramatiskt och kontrakterade till en allt mindre punkt, för att sedan åter börja expandera på det sätt som beskrivits av kosmologerna i den gängse modellen.

- Vi bor egentligen på insidan av ett svart hål, säger Veneziano. Själva Big Bang är inte världsalltets födelse utan en vändpunkt i dess historia.

Venezianos teori förutsäger en bakgrundsstrålning i rymden av gravitationsvågor från tiden före Big Bang. Kunde vi mäta dem skulle det innebära ett starkt argument för hans sak. Olyckligtvis finns ännu inga apparater som klarar en sån sak, och det lär dröja innan de dyker upp.

Fast sen återstår förstås alltid att förklara hur det ursprungliga universumet uppstod.

Kaianders Sempler

Kommentarer

Välkommen att säga din mening på Ny Teknik.

Principen för våra regler är enkel: visa respekt för de personer vi skriver om och andra läsare som kommenterar artiklarna. Alla kommentarer modereras efter publiceringen av Ny Teknik eller av oss anlitad personal.

  Kommentarer

Dagens viktigaste nyheter

Debatt