Teoria das Cordas: Big Bangs e abdominais

A teoria das cordas pode oferecer algumas respostas para o que veio antes eo que causou o Big Bang. Na verdade, sob a teoria do big bang - formulado em um universo da física quântica e da relatividade - as leis da física resultado em infinitos sem sentido naquele momento.

De acordo com a teoria do big bang, se você extrapolar o universo em expansão para trás no tempo, todo o universo conhecido teria sido compactado para baixo em um ponto singular de incrivelmente imensa densidade. Ele não revela nada, no entanto, sobre se nada existia um momento antes desse ponto.

A teoria das cordas oferece a possibilidade de que estamos "preso" em uma membrana com três dimensões espaciais. Estes cenários do mundo brana, tais como os modelos de Randall-Sundrum, oferecem a possibilidade de que antes do big bang algo que já foi aqui: coleções de cordas e branas.

A busca de um universo eterno

Os cientistas eram originalmente muito chateado com a teoria do big bang, porque acreditavam em um universo eterno, o que significa que o universo não tinha ponto de partida (e, em média, não se alterou ao longo do tempo). Einstein acreditava que isso, embora ele abandonou-a quando a evidência sugere o contrário.

Fred Hoyle dedicou a maior parte de sua carreira a tentar provar o universo era eterno. Hoje, alguns físicos continuam a procurar maneiras de explicar o que, se alguma coisa, existia antes do big bang.

Alguns cosmólogos dizem que a questão do que aconteceu antes ou no big bang é inerentemente não-científica, porque a ciência tem atualmente nenhuma maneira de alargar as suas teorias físicas passado a singularidade no início da linha do tempo do nosso universo. Outros apontam que, se nós nunca fazer as perguntas, nós nunca vamos descobrir uma maneira de respondê-las.

Embora a teoria das cordas ainda não está pronto para responder a essas perguntas, isso não impediu que os cosmólogos do começo ao fazer as perguntas e oferecer cenários possíveis. Nesses cenários, que são reconhecidamente vaga, o universo estrondo pré-grande (o que provavelmente não se limita a apenas três dimensões espaciais) é um conglomerado de p-branas, cordas, anti-cordas, e anti-p-branas.

Em muitos casos, esses objetos ainda estão "lá fora" em algum lugar além de nossa própria 3-brana, talvez até mesmo afetar nosso próprio universo (como no caso dos modelos de Randall-Sundrum).

Um desses modelos era um modelo estrondo pré-big apresentado por Gabriele Veneziano - o mesmo físico que veio com o modelo 1968 de dupla ressonância, que provocou a teoria das cordas. Neste modelo, o nosso universo é um buraco negro em um universo mais massiva de cordas e espaço vazio. Antes da fase de expansão corrente, houve um período de contracção.

Embora provavelmente não completamente verdade de acordo com os principais modelos de hoje, este trabalho por Veneziano (e idéias semelhantes por outros) tem um impacto sobre a maioria do trabalho cosmologia das supercordas de hoje, porque imagens de nosso universo conhecido como apenas um subconjunto do universo, com uma grande "lá fora" para além do nosso conhecimento.

O modelo de universo cíclico à moda antiga

Uma idéia que foi popular na década de 1930 era a de um universo cíclico, em que a densidade de matéria era alta o suficiente para a gravidade para vencer a expansão do universo. O benefício deste modelo foi que permitiu que o big bang para ser correto, mas o universo ainda poderia ser eterna.

Neste modelo cíclico, o universo se expandiria até que a gravidade começou a puxá-lo para trás, resultando em um "big crunch", onde toda a matéria retornou para a "superátomo" primordial - e então o ciclo de expansão que começar tudo de novo.

O problema é que a segunda lei da termodinâmica diz que a entropia, ou desordem, no universo iria crescer com cada ciclo. Se o universo passou por um número infinito de ciclos, a quantidade de desordem no universo seria infinito - cada pedaço do universo estaria em equilíbrio térmico com todos os outros bits do universo.

Em um universo onde cada região tem exatamente a mesma estrutura, ninguém região tem mais ordem do que qualquer outro, por isso, todas as regiões têm a quantidade máxima de transtorno permitido. A teoria das cordas, no entanto, só poderia ter uma forma de trazer de volta o modelo cíclico em uma nova forma.