A teoria das cordas: big bangs e abdominais

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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 compactada 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 somos &ldquo-preso&rdquo- numa brana 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 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 foi&rsquo-t mudança ao longo do tempo). Einstein acreditava que isso, embora ele a abandonou quando a evidência sugere o contrário.

Fred Hoyle dedicou a maior parte de sua carreira para 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 em ou antes do big bang é inerentemente não-científica, porque a ciência tem atualmente nenhuma maneira de estender suas teorias físicas passado a singularidade no alvorecer do nosso universo&rsquo-s cronograma. Outros apontam que, se nós nunca fazer as perguntas, nós&rsquo-nunca vai descobrir uma maneira de respondê-las.

Embora isn teoria das cordas&rsquo-t ainda pronto para responder a essas perguntas, que hasn&rsquo-t parou cosmólogos do começo ao fazer as perguntas e oferecer possíveis cenários. Nessas situações, que são reconhecidamente vago, o universo de golpe 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 estão ainda &ldquo-lá&rdquo- 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 de 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 atual, houve um período de contração.

Embora provavelmente não completamente verdade de acordo com hoje&rsquo-s principais modelos, este trabalho por Veneziano (e idéias semelhantes por outros) tem um impacto sobre a maioria do trabalho cosmologia das supercordas hoje, porque imagens de nosso universo conhecido como apenas um subconjunto do universo, com uma vasta &ldquo-lá&rdquo- além do nosso conhecimento.

O modelo de universo cíclico old-fashioned

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. A vantagem deste modelo é que ele 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 de volta, resultando em uma &crise ldquo-big&rdquo- onde toda a matéria voltou para o primordial &ldquo-superátomo&rdquo- - e então o ciclo de expansão que começar tudo de novo.

O problema é que a segunda lei da termodinâmica determina que a entropia, ou distúrbio, 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 - todos os bits do universo estaria em equilíbrio térmico com todos os outros bits do universo.

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