Od zarania dziejów ludzie próbują odkryć, skąd wziął się świat i co było przed Wielkim Wybuchem. Czy pytanie o stan przed Wielkim Wybuchem ma sens? Choć na pierwszy rzut oka wydaje się logiczne, współczesna kosmologia stawia tu wyraźne granice. Wciąż poruszamy się między pewnikami nauki, śmiałymi hipotezami i filozoficzną niepewnością. Spróbujmy przybliżyć, gdzie dziś kończy się wiedza o powstaniu wszechświata oraz z jakimi wyzwaniami borykają się naukowcy próbując odpowiedzieć na jedno z największych pytań ludzkości: Co było przed powstaniem wszechświata?
Początek czasu i przestrzeni
Teoria Wielkiego Wybuchu to obecnie najlepiej poparta dowodami koncepcja dotycząca pochodzenia wszechświata. Według niej wszystko, co znamy: materia, energia, czas i sama przestrzeń, narodziło się wraz z Wielkim Wybuchem. Dla nauki moment powstania wszechświata to również narodziny czasu. Czy w takim razie pytanie: co było przed Wielkim Wybuchem ma w ogóle sens? Już św. Augustyn zastanawiał się, czy czas funkcjonował przed stworzeniem świata, sugerując, że „nie było wtedy kiedy”. Fizyczka również dziś odpowiada: przed Wielkim Wybuchem nie istniało „przed”, bo nie było pojęcia czasu ani przestrzeni, a więc nie było czegoś, co można by opisać w znanych nam kategoriach.
O czym mówi hipoteza Wielkiego Odbicia?
Nie wszyscy jednak zgadzają się na takie ograniczenie. Niektórzy fizycy proponują własne pomysły, próbując dociec, co mogło być przed Wielkim Wybuchem. Najważniejszą alternatywą jest hipoteza Wielkiego Odbicia (Big Bounce). Zakłada ona, że nasz wszechświat narodził się z upadku wcześniejszego, który najpierw się kurczył, by po osiągnięciu gigantycznej gęstości „odbić się” i rozpocząć znowu ekspansję.
- Wszechświaty mogą następować po sobie cyklicznie
- Granica Wielkiego Wybuchu to nie absolutny początek, lecz punkt przejścia między jednym a drugim stanem
- Założenia te pozostają dziś jedynie hipotezą, ponieważ fizyka nie daje nam jeszcze wiarygodnych obserwacji potwierdzających tezę o Wielkim Odbiciu
Stan przed Wielkim Wybuchem w tym scenariuszu nie jest więc pustką, a raczej kolejną fazą bezkresnego kosmicznego cyklu.
Skąd wziął się stan pierwotny według inflacji kosmologicznej
Nieco inną odpowiedź na pytanie, co spowodowało Wielki Wybuch, daje hipoteza inflacji kosmologicznej. W jej świetle bezpośrednio przed właściwym Wielkim Wybuchem wszechświat przeżył krótki, ale niezwykle gwałtowny okres rozszerzania. Przestrzeń była niemal pusta, zdominowana przez energię próżni, aż nadeszło nagłe przejście do stanu „gorącego” wszechświata, który dziś obserwujemy. To inflacja kosmologiczna pozwala tłumaczyć, dlaczego wszechświat jest na wielką skalę jednorodny i płaski. Naukowców intryguje, czy ten egzotyczny etap był elementem jeszcze większej całości, która wykracza poza granice obecnej nauki.
Multiwszechświat na granicy nauki i wyobraźni
Rozważając, co było przed wszechświatem, nie sposób pominąć koncepcji multiwszechświata. Zakłada ona, że istnieje nie jeden, ale wiele wszechświatów – każdy z własnymi prawami i historią. Stephen Hawking i inni fizycy sugerowali, że kolizje wszechświatów lub oddzielenie się „bąbla” z większej całości mogły doprowadzić do powstania naszego kosmosu.
Pewne modele inflacyjne dopuszczają, że nowe wszechświaty powstają w wyniku takich zjawisk, a każdy kolejny Wielki Wybuch może być rezultatem interakcji w ramach wielkiej, niewidzialnej całości. Takie idee są atrakcyjne intelektualnie, ale obecnie nie mamy narzędzi, by je potwierdzić – znajdują się poza granicą obserwacji i eksperymentu.
Gdzie kończy się nauka?
Dochodząc do samego początku, fizyka napotyka na kilka istotnych wyzwań:
- Nie ma jeszcze spójnej teorii kwantowej grawitacji, która byłaby w stanie opisać skrajne warunki tuż po Wielkim Wybuchu
- Nie jest jasne, czy czas i przestrzeń są czymś pierwotnym, czy pochodzą z jeszcze głębszego poziomu rzeczywistości
- Nie posiadamy żadnych danych obserwacyjnych czy eksperymentalnych na temat tego, co było przed powstaniem wszechświata
Właśnie na tym styku nauki i filozofii kosmologia stawia dziś pierwsze kroki, próbując rozszyfrować, co mogło być przed Wielkim Wybuchem.
Jak opowiedzieć historię początku bez zakończenia?
Nie znamy jednoznacznej odpowiedzi na pytanie, co było przed Wielkim Wybuchem, ani czy pytanie to ma sens w znanych nam ramach. Teoria Wielkiego Odbicia i multiwszechświata podważają tradycyjne ograniczenia, lecz obecnie są jedynie intelektualnymi próbami wychylenia się ponad granice wiedzy. Pozostaje więc fascynujące pole doświadczalne dla nauki, filozofii i wyobraźni. Tajemnica, która napędza kolejne pokolenia badaczy do stawiania coraz odważniejszych pytań o stan przed Wielkim Wybuchem oraz wielki wybuch a fizyka, inspiruje do myślenia, że każda granica wiedzy może stać się początkiem czegoś nowego — być może pewnego dnia poznamy odpowiedź na pytanie, co było przed wszechświatem.
