Kainatımızın mənşəyinin əsas sirri məni çoxdan valeh edir. İşimdə kosmologiyanın ənənəvi sinqulyarlıq modellərinə alternativi araşdırıram. Sonsuz sıx bir nöqtədən yaranan bir kainatın əvəzinə, düz bir kainatın və onun zamanla tərsinə çevrilmiş tərəfdaşının – anti-kainatın hamar, kvant prosesi ilə birlikdə yoxdan çıxa biləcəyini təklif edirəm.

Europhysics Letters jurnalında dərc olunmaq üçün qəbul edilmiş əlyazmada təsvir edilən bu model, Hartle-Hawking sərhədsizliyi və Vilenkinin tunel yanaşmaları kimi əvvəlki təkliflərdəki bəzi əsas problemləri həll edir.

Nəzəri məlumat

Kosmik yaradılışın ənənəvi modelləri təklik problemini aradan qaldırmaq üçün çox vaxt Evklid məkanını – zamanın daha çox məkan ölçüsü kimi davrandığı bir mərhələni əhatə edir. Hartle-Hawking təklifi hamar, yığcam həndəsədən yaranan bir kainatı təsəvvür edir, lakin o, adətən müşahidələrimizə uyğunlaşmaq üçün çox az inflyasiya e-qatlanmasını proqnozlaşdırır. Eyni zamanda, Vilenkinin tunel yanaşması, güclü inflyasiya dövrünə uyğun gəlsə də, kosmik dalğalanmaların spektrini düzgün yaratmaq üçün mübarizə aparır.

Bu yanaşmalarda çatışmayan əsas element, bu gün müşahidə edildiyi kimi, təbii olaraq düz bir kainatı hesaba alan bir mexanizmin birləşdirilməsidir. Klassik kosmologiyada fəza əyriliyi mühüm rol oynayır. Bununla belə, müşahidələr kainatımızın demək olar ki, düz olduğunu göstərir (k = 0). Bu əlaqənin kəsilməsi məni başqa bir inqrediyentin, xüsusən də kvant potensialının adətən əyrilik üçün qorunan rolu götürə biləcəyini düşünməyə vadar etdi.

Mənim modelim

Modelimdə kainatımızın klassik təklikdən yaranmadığını, əksinə kvant mexanikası vasitəsilə Evklid fazasından çıxdığını təklif edirəm . İdeyanın mahiyyəti ondan ibarətdir ki, iki qol – bir kainat və onun zamanla tərsinə çevrilmiş anti-kainat – eyni vaxtda yaradılır. Mən buna necə yanaşıram:

• Evklid instantonu: Proses Evklid instantonu ilə başlayır, bu mərhələdə adi zaman anlayışı daha çox məkana bənzər davranışla əvəz olunur. Bu mərhələdə kainatın ölçüsündən xəbər verən miqyas faktoru kosinus kimi bir davranışı izləyir. Bu davranış, zamanın başladığı anda kainatın məhdud bir ölçüdə meydana çıxmasını təmin edir və bununla da təkliklərlə əlaqəli sonsuz sıxlıqlardan qaçır.
• https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=182&slotname=8188791252&adk=3056930138&adf=412355614&pi=t.ma~as.8188791252&w=726&abgtt=6&fwrn=4&lmt=1742296591&rafmt=11&format=726×182&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2025-03-quantum-genesis-emergence-flat-universe.html&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTkuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTM0LjAuNjk5OC44OSIsbnVsbCwwLG51bGwsIjY0IixbWyJDaHJvbWl1bSIsIjEzNC4wLjY5OTguODkiXSxbIk5vdDpBLUJyYW5kIiwiMjQuMC4wLjAiXSxbIkdvb2dsZSBDaHJvbWUiLCIxMzQuMC42OTk4Ljg5Il1dLDBd&dt=1742296591726&bpp=1&bdt=65&idt=106&shv=r20250305&mjsv=m202503130101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3Df22668bce9793ae4%3AT%3D1735196613%3ART%3D1742296446%3AS%3DALNI_Mb4Xpwl1SO1AcvqroR6xccDm_sheQ&gpic=UID%3D00000f7c5320f40b%3AT%3D1735196613%3ART%3D1742296446%3AS%3DALNI_Mb1dz_DHiT2yDzXLMaB9CDkQl4XGg&eo_id_str=ID%3Dcdf7f2f01784f52d%3AT%3D1735196613%3ART%3D1742296446%3AS%3DAA-Afjb8kbeupLLyQ0QHQmZxpM4v&prev_fmts=0x0&nras=1&correlator=1062531467302&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=3&u_h=1080&u_w=1920&u_ah=1032&u_aw=1920&u_cd=24&u_sd=1&dmc=8&adx=472&ady=2277&biw=1905&bih=945&scr_x=0&scr_y=0&eid=31090961%2C42531705%2C95344789%2C95354597%2C31090357&oid=2&pvsid=1368020467185492&tmod=294521279&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fpage3.html&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1920%2C0%2C1920%2C1032%2C1920%2C945&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=1&td=1&tdf=2&psd=W251bGwsbnVsbCxudWxsLDNd&nt=1&ifi=2&uci=a!2&btvi=1&fsb=1&dtd=110Kvant potensialı əyrilik əvəzedicisi kimi: Kvant aləmində hər bir hissəcik yalnız klassik potensialı deyil, həm də əlavə kvant potensialını ehtiva edən dalğa funksiyası ilə təsvir olunur. Mən kəşf etdim ki, bu kvant potensialı məkan əyriliyinin rolunu effektiv şəkildə təqlid edə bilər. Hətta k = 0 olsa belə, kvant potensialı Evklid fazasından Lorents fazasına (bizim tanış olduğumuz zamanla inkişaf edən kainat) hamar keçidə imkan verir.
• CPT simmetriyası və kainat/anti-kainat cütləşməsi: Fizikada CPT (yük, paritet və zamanın tərsinə çevrilməsi) simmetriyası kimi tanınan fundamental simmetriya proseslərin aynalı cütlərdə baş verdiyini nəzərdə tutur. Mənim modelimdə bu simmetriya kainatımızın bir zaman istiqamətində ortaya çıxdığı zaman əks zaman istiqamətində anti-kainatın meydana çıxmasını təmin edir. Bu iki budaq klassik olaraq bir-birindən ayrı olsa da, onlar kvant mexaniki olaraq dolaşıq olaraq qalırlar ki, bu da qaranlıq enerji və qaranlıq maddəni başa düşməyimiz üçün əhəmiyyətli təsir göstərə bilər.

Kosmoloji təsirlər

Bu modelin nəticələri kosmosun mənşəyindən çox-çox kənara çıxır. Təbii olaraq kainat/kainat əleyhinə cütlük yaradaraq, kosmologiyada bir neçə uzunmüddətli tapmacalar yeni izahatlar tapa bilər:

• İlkin təklikdən qaçınma: Kainat Evklid anından sonlu miqyas amili ilə meydana gəldiyi üçün problemli təklikdən qaçınılır. Bu, nəinki böyük bir nəzəri maneəni aradan qaldırır, həm də kainatın başlanğıcında fizika qanunlarının düzgün saxlanması fikri ilə uyğunlaşır.
• İnflyasiya genişlənməsi: Kvant potensialının istifadəsi modelə çoxlu sayda inflyasiya e-qatlarını təkrar istehsal etməyə imkan verir – kosmosda müşahidə olunan vahidliyi və düzlüyünü izah etmək üçün lazım olan sürətli genişlənmə mərhələsi. Bu, sərhədsiz təklifin əsas zəif cəhətlərindən birini həll edir.
• Qaranlıq enerji və qaranlıq maddə: Kainat və onun anti-kainatı arasındakı kvant dolaşıqlığı qaranlıq enerjinin sirli fenomenindən məsul ola bilər və bu gün müşahidə etdiyimiz sürətlənmiş genişlənməyə təkan verir. Bundan əlavə, simmetrik yaradılış prosesi qaranlıq maddənin təbiəti və bolluğu haqqında anlayışlar təmin edə bilər, potensial olaraq bu kosmik tapmacaları kainatın doğulması ilə əlaqələndirə bilər.

Gündəlik anlayışlar üçün Phys.org-a etibar edən 100.000-dən çox abunəçi ilə elm, texnologiya və kosmosda ən son yenilikləri kəşf edin . Pulsuz xəbər bülleteni üçün qeydiyyatdan keçin və mühüm nailiyyətlər, innovasiyalar və tədqiqatlar haqqında gündəlik və ya həftəlik yeniliklər əldə edin .Abunə ol

Gələcək istiqamətlər və açıq suallar

Modelim ənənəvi kosmoloji nəzəriyyələrə maraqlı bir alternativ təqdim etsə də, daha çox araşdırma üçün bir neçə yol qalır.

Növbəti kritik addım bu çərçivədən sınaqdan keçirilə bilən proqnozlar əldə etməkdir. Mən kainatın/anti-kainatın yaradılması prosesini təsdiq edə biləcək incə imzaları – məsələn, kosmik mikrodalğalı fonda və ya kainatın geniş miqyaslı strukturunda xüsusi nümunələri müəyyən etmək üçün çalışıram.

Kvant mexanikası ilə ümumi nisbilik arasındakı uçurumu aradan qaldırmaq müasir fizikanın əsas problemidir. Mən döngə kvant kosmologiyasında tapılan yanaşmalar kimi kvant cazibəsi üzrə davam edən tədqiqatlarla daha yaxşı əlaqə yaratmaq üçün bu modelin nəzəri əsaslarını daha da inkişaf etdirməyi hədəfləyirəm .

Kvant potensialının əyrilik rolunu kəmiyyətcə necə əvəz etdiyini başa düşmək üçün daha çox iş lazımdır. Buraya onun müxtəlif kosmoloji dövrlərdə davranışını və kosmik inflyasiya və strukturun formalaşması dinamikasına təsirini araşdırmaq daxildir.

Xülasə, mənim tədqiqatım düz kainatın və onun güzgü anti-kainatının kvant prosesi vasitəsilə eyni vaxtda yoxdan yarana biləcəyini təklif edərək kainatımızın mənşəyi haqqında yeni bir perspektiv təklif edir. Ənənəvi əyriliyi kvant potensialı ilə əvəz etməklə, bu model kainatın müşahidə olunan düzlüyünə uyğundur və təbii olaraq möhkəm inflyasiya dövrünə gətirib çıxarır. Üstəlik, prosesin xas CPT simmetriyası kainat/kainat əleyhinə cütlüyün əmələ gəlməsi ilə nəticələnir ki, bu da qaranlıq enerji və qaranlıq maddə haqqında təzə fikirlər verə bilər .

Hələ tədqiq edilməli olan çox şey olsa da, bu iş erkən kainatı və kvant mexanikası ilə kosmos-zamanın quruluşu arasında dərin qarşılıqlı əlaqəni anlamaq üçün yeni yollar açır. Mən bu istiqamətdə gələcək tədqiqatların kosmologiyanın ən dərin sirlərini işıqlandıra biləcəyi ehtimalı ilə bağlı həyəcanlıyam.

Bu hekayə Elm X Dialoqunun bir hissəsidir , burada tədqiqatçılar dərc olunmuş tədqiqat məqalələrinin nəticələrini bildirə bilərlər. Science X Dialoq və necə iştirak etmək barədə məlumat üçün bu səhifəyə daxil olun .

Daha çox məlumat: Naman Kumar, Yoxdan düz kainat-anti-kainat cütünün yaradılması, Europhysics Letters (2025). DOI: 10.1209/0295-5075/adb451

Jurnal məlumatı: Europhysics Letters (EPL) 

Naman Kumar Hindistanın Qandinaqar İIT-ində tədqiqatçı alimdir və Dr. Arpan Bhattacharyya ilə nəzəri qravitasiya fizikası üzərində işləyir. PhD işindən başqa, Kumar cazibə qüvvəsi, qara dəliklər, nəzəri kosmologiya və əlaqəli sahələr üzrə müstəqil işləyir.