Apa yang terjadi sebelum Big Bang? Periode inflasi (jika memang benar). Apa yang kita ketahui tentang apa yang terjadi sebelum inflasi?
Tidak ada
Tentu saja, ada banyak argumen yang didukung oleh pendekatan ilmiah tentang apa yang terjadi sebelumnya. Tetapi ada banyak dari mereka, mereka saling bertentangan, dan hari ini kita tidak memiliki data yang dapat membantu untuk mengetahui argumen mana yang benar. Bahkan tidak ada teori terkemuka, probabilitas yang oleh sebagian besar ilmuwan akan dinilai sebagai yang terbesar. Hanya saja tidak ada yang diketahui. Bahkan mungkin ternyata proses inflasi berlanjut hingga hari ini, dan berlangsung di sebagian besar Semesta, kadang-kadang berhenti di bagian-bagian kecilnya (besar, dibandingkan dengan bagian Semesta yang diamati oleh kita, tetapi kecil jika dibandingkan dengan Semesta secara keseluruhan).
Dan setelah inflasi, ada Big Bang yang panas. Dalam
artikel sebelumnya yang menjelaskan kebingungan terkait dengan Big Bang, dijelaskan bahwa Semesta tidak berkembang "menjadi sesuatu" - ia tidak memiliki apa pun yang disebut "luar". Sekarang mari kita melihat lebih dekat pada Big Bang itu sendiri, yang sebenarnya bukan "ledakan", tetapi perluasan ruang, terlepas dari fakta bahwa banyak buku, video, artikel, dan pernyataan yang sering diuraikan. Mari kita lihat perbedaan antara meledakkan sesuatu di ruang dan memperluas ruang itu sendiri.
Fig. 1Dalam gbr. 1 menunjukkan situasi sebelum dan sesudah ledakan. Awalnya, dalam contoh ini, ada ruang tertentu dengan benih di tengah, yang perannya dimainkan oleh bom, granat, bintang, bentuk energi tersimpan lainnya. Baik ruang dan benih ada di muka. Kemudian sesuatu terjadi dan benih itu meledak. Kandungan benih mengalami beberapa transformasi - misalnya, reaksi kimia atau nuklir terjadi - dengan pelepasan energi. Ini menciptakan suhu dan tekanan luar biasa di dalam biji. Kekuatan yang terkait dengan suhu dan tekanan yang terkompresi menyebabkan bagian dalam benih melebar ke luar dalam bentuk bola materi yang panas. Energi keluar darinya dengan kecepatan tinggi, dengan suhu awalnya sama dengan yang ada di dalam benih, dan kemudian tekanan dan suhu berangsur-angsur turun, sementara bagian dalam biji mengembang ke luar ke ruang yang ada di sekitarnya, di mana ia awalnya berada.
Perhatikan bahwa penyebab ledakan adalah reaksi yang menciptakan tekanan dan suhu yang sangat tinggi di dalam wilayah kecil. Ketidakseimbangan antara tekanan dan suhu yang luar biasa di dalam benih dan tekanan rendah dan suhu di luar yang menyebabkan benih meledak di luar. Dan semua yang ada di dalamnya bergerak menjauh dari lokasi semula dengan kecepatan tinggi. Kecepatan pemindahan dari titik awal tidak bisa melebihi kecepatan cahaya, jadi ada batasan seberapa cepat mereka dapat saling menjauh.
Dalam gbr. Gambar 2 menunjukkan proses (yang, pada prinsipnya, bisa pergi sebelum saat yang ditunjukkan di sebelah kiri) dari perluasan ruang. Antara gambar di sebelah kiri dan gambar di sebelah kanan, ruang telah berlipat ganda, yang bisa dilihat di sepanjang garis kisi. Segala sesuatu yang ada di dalam ruang, dan disatukan oleh kekuatan yang kuat - kursi, meja, kucing dan manusia - tidak berkembang. Perluas hanya ruang di mana mereka semua berada. Singkatnya, ada lebih banyak ruang, jadi ada lebih banyak ruang untuk objek di dalamnya.
Pada saat yang sama, benda-benda sebenarnya tidak bergerak! Mereka tidak didorong oleh tekanan atau suhu, tidak ada yang menendang mereka. Hanya saja ruang di antara mereka dan di sekitar mereka tumbuh, muncul entah dari mana, dan membuat jarak di antara mereka lebih dari sebelumnya. Dan peningkatan ini seragam (untuk ekspansi seragam). Pada gambar kanan, jarak antara kucing dan meja bertambah dua kali lipat, begitu pula jarak antara kucing dan kursi. Inilah yang terjadi ketika alam semesta berlipat ganda.
Fig. 2Perubahan ruang seperti itu dimungkinkan menurut teori gravitasi Einstein, tetapi tidak sesuai dengan teori lama Newton. Dengan Einstein, ruang bukan hanya tempat di mana segala sesuatu terjadi; itu adalah sesuatu dalam dirinya sendiri, yang mampu tumbuh, berkontraksi, berubah bentuk, berfluktuasi dan berubah bentuk. (Lebih tepatnya, ruang dan waktu melakukan semuanya bersama-sama). Riak ruangwaktu disebut gelombang gravitasi.
Karena ruang mengembang dan objek tidak bergerak, teori relativitas tidak memaksakan pembatasan pada tingkat pertumbuhan jarak antara objek, yaitu, pada tingkat penampilan ruang baru di antara mereka. Jarak antara dua objek dapat meningkat lebih cepat dari kecepatan cahaya. Tidak ada kontradiksi dengan teori relativitas.
Orang sering berbicara menggunakan frasa umum dan tidak akurat, seperti "teori relativitas mengklaim bahwa tidak ada yang bisa bergerak lebih cepat daripada cahaya." Tetapi kata-kata "tidak ada" dan "bergerak" tidak jelas, dan sains memberi tahu kita bahwa menggunakan kata-kata yang tidak akurat dapat menyebabkan masalah. Kata-kata Einstein, jika Anda membacanya, sering menderita ambiguitas dan mudah disalahpahami, meskipun ia berusaha berbicara dengan pasti. Tetapi persamaan Einstein tidak ambigu. Pernyataan yang tepat dari teori relativitas adalah bahwa jika dua benda saling berpapasan di satu tempat dalam ruang, dan seorang pengamat bergerak dengan salah satunya, maka kecepatan benda lain dari sudut pandang pengamat ini tidak akan lebih besar dari kecepatan cahaya. Tetapi ini tidak bertentangan dengan apa yang saya nyatakan: bahwa jarak antara dua objek yang terletak di tempat yang berbeda dapat tumbuh lebih cepat. Dan inilah yang akan terjadi dalam Semesta yang mengembang secara seragam, jika dua objek terpisah cukup jauh.
Juga perhatikan bahwa penyebab perluasan alam semesta, tidak seperti ledakan, bukanlah suhu atau tekanan. Saya secara khusus menggambar benda-benda biasa, meja dan kursi, sehingga Anda dapat melihat bahwa, dibandingkan dengan ledakan yang merusak atau menghancurkan objek normal, ekspansi membuat mereka tidak tersentuh, mereka hanya bergerak menjauh satu sama lain. Ekspansi dapat terjadi di alam semesta yang sangat panas - dan pada tahap awal sejarah alam semesta kita, selama Big Bang panas. Tetapi ekspansi bisa terjadi di alam semesta yang sangat dingin. Ada kecurigaan bahwa ini juga terjadi selama periode inflasi kosmik. Dan, tentu saja, Alam Semesta kita cukup dingin hari ini, namun, tidak hanya berkembang, tetapi juga meluas dengan percepatan.
Era Ledakan Dahsyat, pada tahap terakhir kehidupan kita, dimulai pada suatu saat dalam bentuk ruang besar yang diisi dengan sup partikel padat yang panas, yang pertama mengembang dan mendingin dengan sangat cepat, dan kemudian melakukannya dengan lebih lambat dan lambat, untuk momen yang datang beberapa miliar tahun yang lalu. Itu tidak dimulai sebagai objek titik yang meledak di ruang kosong. Bagaimana mungkin Big Bang dimulai setelah inflasi, akan kita bahas dalam artikel berikut.