13 november 2018

Big Bounce in plaats van Big Bang

wavefunction van de tijd voor, tijdens en na de Big Bang

Voor het eerst zijn drie astronomen er in geslaagd om een wiskundige beschrijving te geven van de Big Bang, de oerknal waaruit het heelal is ontstaan, de tijd na de Big bang, maar ook van de tijd vóór de Big Bang. Abhay Ashtekar, Tomasz Pawlowski en Parmpreet Singh van het ‘Institute for Gravitational Physics and Geometry’ van de Penn State Universiteit beschrijven in een recent artikel in Physical Review Letters daarmee voor het eerst uitgebreid de zogenaamde Big Bounce. Al langer bestond het idee dat er voor dit heelal een ander heelal is geweest, die op het laatst ineenstortte tot een oeratoom (de zgn. Gnab Gib, het omgekeerde van de Big Bang) en daarmee de kiem voor het nieuwe heelal, ons heelal dus, vormde. Maar die ideeën waren nooit wiskundig en natuurkundig beschreven. Dat kon simpelweg niet omdat bij de hoge dichtheden die optreden bij de Big Bang de algemene relativiteitstheorie van Einstein geen juiste beschrijving meer geeft.

Loop Quantum Gravitatie

Wat er bij die extreme omstandigheden nodig is is een combinatie van de relativiteitstheorie en quantum mechanika. En die combinatie is er op dit moment nog niet. Ashtekar en z”n twee studenten Pawlowski en Singh hebben daarom gebruik gemaakt van een theorie die hoge ogen gooit om die combinatie mogelijk te maken, te weten de loop quantum gravitatie. Deze theorie beschouwt ruimtetijd zelf als een discrete gequantiseerde structuur. Ruimte bestaat uit quantumdraden. Tijdens de Big Bang wordt deze gequantiseerde structuur van de ruimte relevant en op een gegeven moment wordt de zwaartekracht afstotend in plaats van aantrekkend. En daarmee geeft het ineenstortende voorgaande heelal op een gegeven moment voeding aan het nieuwe heelal, en is de Big Bounce een feit. Aldus het baanbrekende werk van Ashtekar, Pawlowski en Singh. Op de illustratie, die ook voorkomt in het gepubliceerde artikel, zien we een boog, waarin de rechterhelft ons heelal is. Het nu is te vinden bij het 1,8 punt. De illustratie laat de zogenaamde wavefunction van het heelal zien, gezien in de ruimte (ν) en tijd (φ).

Bron: Penn State University. En voor die lezers van de Astroblogs die een flinke portie wiskunde niet schuwen is hier het originele artikel van de drie theoretici te vinden. Toch leuk om in te lijsten en te zeggen “kijk, daar hangt de opvolger van de Big Bang theorie”.’

Laat wat van je horen

*

Deze website gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.