Новая удивительная гипотеза объяснила, как произошел Большой взрыв
Учёные из Университета Ватерлоо предложили модель, в которой бурное раннее расширение Вселенной возникает естественно из квантовой гравитации — без дополнительных гипотетических полей и «заплаток» к общей теории относительности. Этот подход одновременно объясняет инфляцию после Большого взрыва и предсказывает минимальный уровень первичных гравитационных волн, которые можно попытаться обнаружить в будущих космологических экспериментах, пишет Science Daily.
Исследователи показали, что взрывное расширение Вселенной после Большого взрыва могло быть естественным следствием более глубокой теории гравитации — без введения дополнительных сущностей, вроде специального «инфлатонного» поля. В их модели ранняя инфляция появляется сама по себе в рамках квантовой (так называемой квадратичной) гравитации и плавно переходит к привычному описанию Вселенной с помощью общей теории относительности.
Над работой стоит команда из Университета Ватерлоо (Канада), которая пытается построить единую картину эволюции космоса — от самых первых долей секунды до хорошо изученного «стандартного» космологического сценария. В отличие от многих современных моделей начала Вселенной, где к уравнениям Эйнштейна добавляют новые поля и параметры «для работоспособности», их подход опирается на единую квантовую теорию гравитации, из которой инфляция вытекает автоматически.
Авторы подчеркивают, что раннее сверхбыстрое расширение, или инфляция, критически важно для объяснения крупномасштабной структуры Вселенной — того, как распределены галактики и скопления галактик. Новая модель не только воспроизводит эту фазу, но и предсказывает минимальный уровень первичных гравитационных волн — крошечных ряби пространства‑времени, возникшей в первые мгновения после Большого взрыва. Такие сигналы пытаются найти эксперименты, измеряющие поляризацию реликтового излучения, так что в будущем теорию можно будет напрямую проверить по данным наблюдений.
Большинство действующих космологических моделей описывают раннюю Вселенную на языке общей теории относительности, но для запуска инфляции в них приходится добавлять новое скалярное поле — инфлатон — с тщательно подобранным потенциалом. Это делает картину начала Вселенной фрагментарной: гравитация описывается одним набором уравнений, квантовые эффекты — другим, а инфляция часто выглядит как «вставка», чьи фундаментальные корни остаются неясными.
Квантовая квадратичная гравитация, к которой обращаются учёные из Ватерлоо, модифицирует стандартное действие гравитации, добавляя члены, квадратичные по кривизне, и при этом остаётся математически самосогласованной на очень высоких энергиях. В таком подходе именно квантовые поправки к гравитации могут порождать гладкую инфляционную стадию, затем переводить Вселенную в фазу так называемой «кинации», а после — к знакомому режиму обычной гравитации и горячей плазмы, из которой формируются первые атомы и галактики.
Отдельно важен предсказанный моделью минимальный уровень первичных гравитационных волн, который выражается в нижней границе на отношение тензорных и скалярных возмущений r≳0,01. Наблюдательные проекты следующего поколения, нацеленные на поиск B‑мод поляризации реликтового излучения, потенциально смогут проверить эти значения, что превращает идею из чисто теоретической конструкции в экспериментально тестируемый сценарий начала Вселенной.
Ранее мы писали, что гигантские огненные шары осветили небо США: рекорд 2026 года пугает конспирологов.