Perinteisen näkemyksen mukaan maailmankaikkeus syntyi alkuräjähdyksestä.
Yleisesti hyväksytyn teorian mukaan maailmankaikkeus sai alkunsa alkuräjähdyksestä 13,8 miljardia vuotta sitten. Physics Letters B -tiedelehdessä esitellyn uuden mallin mukaan maailmankaikkeus on kuitenkin saattanut olla olemassa aina. Aiheesta kirjoittaa phys.org-sivusto.

Teoria alkuräjähdyksestä nojaa Einsteinin yleiseen suhteellisuusteoriaan. Teorian ongelmana on, että matemaattinen malli pystyy selittämään vain sen, mitä tapahtui heti alkuräjähdyksen jälkeen. Alkuräjähdystä ennen kaiken on ajateltu sijaitsevan yhdessä äärettömän tiheässä pisteessä.

Ongelmana on, että tästä singulariteetiksi kutsutusta tilasta ei tiedetä juuri mitään. Varmoja todisteita sen olemassaolosta ei ole, ja joidenkin fyysikoiden mukaan se saattaa olla pikemminkin suhteellisuusteorian puutteellisuuden seuraus kuin todellinen luonnonilmiö.

- Alkuräjähdyksen singulariteetti on yleisen suhteellisuusteorian suurin ongelma, koska fysiikan lait eivät näytä pätevän siellä, Ahmed Farag Ali - toinen mallin kehittäneistä fyysikoista - sanoo phys.orgin haastattelussa.

Kvanttimekaniikkaa ja suhteellisuusteoriaa

Alin ja Saruya Dasin luoman mallin mukaan universumilla ei ole alkua eikä loppua. Heidän mallinsa täydentää Einsteinin suhteellisuusteoriaa kvanttikorjauksella, jossa malliin otetaan mukaan kvanttimekaniikan ilmiöitä.

Phys.orgin mukaan fyysikot korostavat, että kvanttikorjausta ei ole tehty tarkoitushakuisesti siten, että alkuräjähdyksen singulariteetti saadaan eliminoitua, vaan tulos on korjauksen luonnollinen seuraus.

Heidän mallinsa on kvanttikorjattu versio niin sanotuista Friedmanin yhtälöistä, jotka kuvaavat universumin laajentumista ja kehittymistä suhteellisuusteorian puitteissa.

Vaikka uusi malli yhdisteleekin kvanttifysiikan ja suhteellisuusteorian elementtejä, ei se ole vielä täydellinen kvanttigravitaation teoria, joka yhdistäisi painovoiman ja kvanttimekaniikan toisiinsa. Ali ja Das kuitenkin uskovat tulostensa pätevän, kun tällainen teoria joskus saadaan muodostettua, phys.org-kirjoittaa.

Alin ja Dasin mallissa maailmankaikkeus on täynnä eräänlaista kvanttinestettä, joka koostuu gravitoneista - massattomista partikkeleista, jotka toimivat painovoiman välittäjinä. Gravitoneja on etsitty jo pitkään, mutta toistaiseksi niiden olemassaolosta ei olla saatu kokeellisia todisteita.