Prispevek na spletni platformi Phys.org poroča o novi teoriji geneze vesolja. Ta teorija, ki jo je predlagal indijski raziskovalec Naman Kumar, predlaga, da sta se ploščato vesolje in njegovo časovno obratno zrcalno vesolje lahko pojavila iz niča s kvantnim procesom. Ta model nastanka vesolja odpravlja težavo singularnosti tradicionalnih kozmoloških modelov z uvedbo evklidskega instantona in kvantnega potenciala. Simetrija CPT (simetrija naboja, parnosti in časovne inverzije) v tem modelu nakazuje, da bi lahko obstoj para vesolje/anti-vesolje pojasnil temno energijo in temno snov.

Glavne točke v prispevku:

• Alternativa singularnosti: Kumarjev model ponuja alternativo tradicionalnim kozmološkim modelom, ki predpostavljajo nastanek vesolja iz neskončno goste točke (angl. singularity). Namesto tega predlaga sočasen nastanek ravnega vesolja (angl. flat universe) in anti-vesolja (angl. anti-universe) iz nič.
• Evklidski instanton: Proces se začne z evklidskim instantonom, fazo, v kateri se običajni pojem časa zamenja z bolj prostorskim vedenjem. V tej fazi se faktor skale vesolja (ki opisuje njegovo velikost) obnaša podobno kot kosinusna funkcija, kar zagotavlja, da vesolje ob začetku časa nastane s končno velikostjo, s čimer se izogne neskončni gostoti, povezani s singularnostmi.
• Kvantni potencial kot nadomestilo za ukrivljenost: V kvantnem svetu je vsak delec opisan z valovno funkcijo, ki vključuje tako klasični kot dodatni kvantni potencial. Kumar je odkril, da lahko ta kvantni potencial učinkovito posnema vlogo prostorske ukrivljenosti. Tudi pri prostorski ravnosti (k=0) kvantni potencial omogoča gladek prehod iz evklidske faze v lorentzovsko fazo (naše časovno razvijajoče se vesolje).
• CPT simetrija in par vesolje/anti-vesolje: Osnovna simetrija v fiziki, znana kot simetrija CPT (simetrija naboja, parnosti in časovne inverzije) (angl. CPT symmetry – charge, parity, and time reversal symmetry) nakazuje, da se procesi pojavljajo v zrcalnih parih. V Kumarjevem modelu ta simetrija zagotavlja, da ko naše vesolje nastane v eni časovni smeri, anti-vesolje nastane v nasprotni časovni smeri. Čeprav sta ti dve veji klasično ločeni, ostajata kvantno prepleteni (angl. Quantum entaglement), kar bi lahko imelo pomembne posledice za naše razumevanje temne energije (angl. Dark energy) in temne snovi (angl. Dark matter).

Kozmološke posledice:

Model ima daljnosežne posledice za razumevanje vesolja:

• Izogibanje začetni singularnosti: Nastanek vesolja s končnim faktorjem skale iz evklidskega instantona se izogne problematični začetni singularnosti (angl. Initial singularity).
• Inflacijsko širjenje: Uporaba kvantnega potenciala omogoča modelu, da reproducira veliko število inflacijskih e-pregibov, kar je potrebno za razlago opazovane homogenosti in ravnosti vesolja.
• Temna energija in temna snov: Kvantna prepletenost (angl. Quantum entaglement) med vesoljem in anti-vesoljem bi lahko bila odgovorna za temno energijo (angl. Dark energy) in pospešeno širjenje vesolja (angl. Accelerating expansion of the universe). Simetričen proces nastanka bi lahko tudi ponudil vpogled v naravo in obilje temne snovi (angl. Dark matter).

Prihodnje smeri in odprta vprašanja:

Kumar poudarja, da je so potrebne nadaljnje raziskave, zlasti pri izpeljavi preverljivih napovedi iz tega modela, povezovanju z raziskavami kvantne gravitacije in kvantitativnem razumevanju vloge kvantnega potenciala.

URL: https://phys.org/news/2025-03-quantum-genesis-emergence-flat-universe.html