Kas ir kvantu kosmoloģija?

Lai izprastu kvantu kosmoloģiju, vispirms ir svarīgi apgūt kvantu fizikas pamatzināšanas. Kamēr klasiskā fizika aplūko lielāku objektu jomu, piemēram, planētas, cietus objektus un visu, ko var redzēt ar neapbruņotu aci, kvantu mehānika nodarbojas ar atomu un subatomisko daļiņu un viļņu jomu. Daudzos gadījumos objekti kvantu mērogā darbojas saskaņā ar noteikumiem, kas šķiet pilnīgi atšķirīgi no makroskopiskiem objektiem. Neskatoties uz to, daži fiziķi uzskata, ka lielāku objektu uzvedība atbilst kvantu mehānikas noteikumiem; tādējādi lielus ķermeņus, piemēram, Visumu, var labāk izprast, ja tos var aprakstīt kvantu līmenī.

Galvenā kvantu kosmoloģijas izpētes joma ir Visuma uzvedība un stāvoklis tieši pēc Lielā sprādziena. Tā kā uz jautājumiem, kas saistīti ar izcelsmi, nevar atbildēt ar novērojumiem, vispārējais teoriju izstrādes līdzeklis ir aplūkot pašreizējo Visuma stāvokli un pēc tam ekstrapolēt atpakaļ uz Lielo sprādzienu, lai atklātu, kā process sākās. Ideālā gadījumā zināšanas par Visuma izcelsmi, kas iegūtas, izmantojot kvantu kosmoloģiju, galu galā ļaus zinātniekiem ar lielu varbūtības pakāpi paredzēt Visuma nākotni.

Daži fiziķi ir pieņēmuši kvantu kosmoloģiju, jo tā ļauj apiet milzīgo problēmu, kas radusies, pētot Visuma izcelsmi ar vispārējo fiziku. Saskaņā ar Stīvenu Hokingu, cita starpā, Visums, iespējams, sācies kā singularitāte, ap kuru, kā zināms, vispārējās fizikas likumi sabojājas. Lai būtu cerība precīzi izprast apstākļus pēc Lielā sprādziena, kvantu fizika var būt labāka, jo nav zināms, ka tā būtu pakļauta līdzīgam sadalījumam singularitātes tuvumā.

Kvantu kosmoloģija ir salīdzinoši jauna teorētiskās fizikas nozare, kas datēta tikai ar 20. gadsimta vidu. Kā jauns lauks tas, protams, ietver daudz vairāk jautājumu nekā atbilžu par Visuma izcelsmi un uzvedību. Tomēr šī aizraujošā joma ir piesaistījusi dažus no spilgtākajiem fizikas prātiem, un šķiet, ka tā nākamajos gadsimtos ļaus veikt nozīmīgus atklājumus.