Считается, что 13,8 миллиардов лет назад все сущее занимало одну бесконечно плотную точку, называемую сингулярностью. После того, как эта точка начала расширяться в результате Большого взрыва, началось официальное существование Вселенной.
Хотя сингулярность Большого взрыва прямо и неизбежно вытекает из общей теории относительности (той самой, которую вывел Эйнштейн), некоторые ученые считают ее проблематичной, поскольку математика не может объяснить то, что произошло во время или до сингулярности:
Сингулярность Большого взрыва - это самая серьезная проблема общей теории относительности, потому что законы физики, видимо, там не работали, — говорит Ахмед Фараг Али из Университета Бенха и Города науки и технологии Зевейл (Египет).
Используя квантово-корректированное уравнение Райчаудхури, исследователи вывели квантово-корректированные уравнения Фридмана, которые описывают расширение и эволюцию Вселенной (включая Большой взрыв) в контексте общей теории относительности.
Новая модель содержит элементы как квантовой теории, так и общей теории относительности. Али и Дас также ожидают, что их результаты останутся в силе, даже если будет сформулирована полная теория квантовой гравитации.
Помимо того, что новая модель исключает сингулярность Большого взрыва, она также исключает и сингулярность «большого хлопка»:
Пояснение: в общей теории относительности одна из возможных судеб Вселенной заключается в том, что она начинает сжиматься до тех пор, пока не столкнется сама с собой в «большом хлопке» и снова не станет бесконечно плотной точкой.
В смежной работе Дас и еще один соавтор, Раджат Бхадури из Университета Макмастера, Канада, еще больше укрепили доверие к этой модели. Они показали, что гравитоны могут образовывать конденсат Бозе-Эйнштейна (названный в честь Эйнштейна и индийского физика Сатьендраната Бозе) при температурах, которые присутствовали во Вселенной во все эпохи.
Мотивированные тем, что эта модель может помочь решить проблему сингулярности Большого взрыва и объяснить существование темной материи и темной энергии, физики планируют в будущем провести более тщательный анализ своей модели. Их следующая работа включает в себя повторное исследование с учетом небольших неоднородных и анизотропных возмущений, но они не думают, что они существенно повлияют на результаты.