Pitanja iz naslova fizičari obično ne raspravljaju, jer ne postoji općenito prihvaćena teorija koja bi mogla odgovoriti na njih. Međutim, nedavno je, u okviru kvantne gravitacije petlje, još uvijek bilo moguće pratiti razvoj pojednostavljenog modela Svemira unatrag u vremenu, sve do trenutka Velikog praska, pa čak i gledati izvan njega. Uz put, postalo je jasno kako se vrijeme pojavljuje u ovom modelu. Promatranja Svemira pokazuju da čak i na najvećim mjerilima uopće nije nepomičan, već se razvija s vremenom.
Ako se na temelju modernih teorija ta evolucija prati u vremenu, ispada da je trenutno promatrani dio Svemira ranije topliji i kompaktniji nego sada, a početak mu je dao Veliki prasak - određeni proces nastanka Svemira iz singularnosti: posebna situacija zbog koje moderni zakoni fizičari nisu primjenjivi.
Fizičari nisu zadovoljni takvim stanjem: žele razumjeti sam proces Velikog praska. Zbog toga se danas pokušavaju izgraditi teorija primjenjiva u ovoj situaciji. Budući da je gravitacija bila glavna sila u prvim trenucima nakon Velikog praska, vjeruje se da se taj cilj može postići samo u okviru kvantne teorije gravitacije, koja još nije izgrađena.
Svojedobno su se fizičari nadali da će se kvantna gravitacija opisati terminom teorije superstringa, ali nedavna kriza teorija superstringa poljuljala je to samopouzdanje. U takvoj situaciji, više pozornosti počelo je privlačiti druge pristupe opisu kvantno-gravitacijskih pojava, a posebno, kvantnoj gravitaciji petlje.
Unutar kvantne gravitacije petlje nedavno je dobijen vrlo impresivan rezultat. Ispada da početna singularnost nestaje zbog kvantnih efekata. Veliki prasak prestaje biti posebna točka i moguće je ne samo pratiti njegov tok, već i pogledati ono što je bilo prije Velikog praska.
Kvantna gravitacija petlje bitno se razlikuje od konvencionalnih fizičkih teorija, pa čak i od teorije superstringa. Primjerice, objekti teorije superstringa su razne žice i višedimenzionalne membrane koje, međutim, lete u prostoru i vremenu unaprijed pripremljene za njih. Pitanje kako je tačno nastala višedimenzionalni prostor-vrijeme ne može se riješiti takvom teorijom.
U teoriji gravitacije petlje glavni su predmeti male kvantne ćelije prostora, međusobno povezane na određeni način. Zakonom o njihovoj povezanosti i njihovoj državi upravlja neko polje koje u njima postoji. Veličina ovog polja je za ove stanice neka vrsta "unutarnjeg vremena": prijelaz iz slabog polja u jače polje izgleda točno kao da postoji neka vrsta "prošlosti" koja bi utjecala na određenu "budućnost". Ovaj je zakon uređen na takav način da se za dovoljno veliki svemir s niskom koncentracijom energije (to je daleko od singularnosti) stanice čini da se "stapaju" jedna s drugom, tvoreći "kontinuirani" prostor-vrijeme koji nam je poznat.
Autori članka tvrde da je sve to već dovoljno za rješavanje problema onoga što se događa sa svemirom kada se približi singularnosti. Rješenja dobivena od njih pokazala su da pod ekstremnim „kompresijama“svemira prostor „propada“, kvantna geometrija ne dopušta da se njegov volumen smanji na nulu, neizbježno dolazi do zaustavljanja i širenje ponovo započinje. Taj slijed stanja možemo pratiti i naprijed i natrag u „vremenu“, što znači da u ovoj teoriji prije Velikog praska neminovno postoji „Veliki prasak“- kolaps „prethodnog“svemira. Štoviše, svojstva ovog prethodnog svemira se ne gube u procesu urušavanja, već se nedvosmisleno prenose u naš svemir.
Promotivni video:
Opisani izračuni temelje se, međutim, na nekim pojednostavljujućim pretpostavkama o svojstvima univerzalnog polja. Navodno će se opći zaključci sačuvati i bez takvih pretpostavki, ali to još treba provjeriti. Bit će izuzetno zanimljivo pratiti daljnji razvoj tih ideja.