היקום שלפני המפץ הגדול

נכון להיום הקונצנזוס הקוסמולוגי הוא שהיקום נוצר לפני 13.7 מיליארד שנים, עם המפץ הגדול. אך פיסיקאים מצאו כעת את העדות הראשונה לכך שהיקום הוא נצחי באופן מחזורי.

מודל המפץ הגדול גורס כי כל מה שמורכב ממנו היקום כעת, היה מרוכז בנקודה יחידה של צפיפות כמעט אינסופית וכך החל היקום. לפניו לא היה שום דבר, וכמובן שמיותר לדבר על מה היה לפני, כאשר מושגי הזמן שאנחנו יכולים לתפוס החלו רק בהווצרות היקום.
במודל הנוכחי, היקום החל במפץ הגדול בשבריר של שניה בו התרחב באופן הדרגתי, מה שעדיין קורה, כך שהתוצאה הסופית תהיה התפשטות אינסופית של חומר.

סר רוג'ר פנרוז, אחד הפיסיקאים הנודעים בחמישים השנים האחרונות, רואה בעיה בתיאוריה הזו.
הוא מציין כי היקום נולד במצב נמוך מאוד של אנטרופיה, כלומר רמה גבוהה מאוד של סדר ראשוני קיים, מה שהופך את העניין למורכב כיום עבורנו.
ההתנגדות שלו נובעת מכך כי מודל המפץ הגדול אינו יכול להסביר מדוע האנטרופיה הייתה כה נמוכה, אך הוא מאמין שיש לו פיתרון: היקום הוא רק אחד מתוך רבים בשרשרת מחזורים, ברגע של מפץ גדול נולד יקום חדש במקום אחר ביקום.

איך זה עוזר לנו ליישב את העניין?
ובכן, פנרוז טוען כי כל יקום יחדל מלהתקיים ברגע שרמת האנטרופיה תחזור להיות נמוכה. הסיבה לכך היא חורים שחורים השואבים אנרגיה (לאן האנטרופיה עשויה ללכת, זו כבר שאלה אחרת לגמרי).
ההתפשטות הנמשכת של היקום לעבר ריק גורמת לחורים השחורים עצמם להתאדות, (בהיעדר חומר למאכל) וכך למעשה היא שוב משאירה את היקום במצב מאוזן קוסמית, מוכן להתקפל לתוך עצמו, ליצור נקודת ייחודיות בודדת ולהתחיל בתהליך היוביל בסופו של דבר לפיצוץ הגדול הבא.

 

האלטרנטיבה הזו לא רעה, יש בה לא מעט נקודות בעלות משמעות, אך לא היו די ראיות להעמיד לזכותה. עד עכשיו.
פנרוז טוען שהוא מצא הוכחות לרעיונותיו, כמו העובדה שקרינה של מיקרוגל מחלחלת אל היקום לעומק של מאות אלפי שנות אור, מה שמראה שהיקום היה חייב להתקיים לפחות במשך הזמן הזה.
ואכן, פנרוז ועמיתיו מצאו מעגלים מסויימים שהטמפרטורה שלהם נמוכה מזו שסביבם.

אז מה זה אומר? פנרוז סבור שאלה חלונות אל היקום הקודם, זרם כדורי שהותירה השפעת הכבידה של חורים שחורים שהתנגשו ביקום הקודם.
וכאן הכיף מתחיל. אם המעגלים באמת שם מהסיבה שפנרוז טוען שהם, ועושים את מה שהוא טוען שהם עושים, אז הוא הצליח להפיל את המודל הסטנדרטי. אלא שיש עוד דרך ארוכה לאשש זאת.

המודל המוכר של המפץ הגדול הפך לקונצנזוס מסיבה טובה, הוא ההסבר הטוב ביותר שיש לנו על היקום עד עכשיו, ולכן הקוסמולוגים מסתכלים בביקורתיות רבה על מי שמתיימר להפריך אותו.
הבעיה הגדולה ביותר אצל פנרוז היא שלפי המודל שלו, כל החלקיקים יאבדו את המסה שלהם לקראת סוף היקום. אלא שכרגע, מעבר לזה שאנחנו לא יכולים לדעת אם זה יקרה, אין כל הוכחה לכך שהיה אלקטרון אי פעם התכלה.