Je comprends les preuves du big bang (expansion, rayonnement de fond, etc.), mais comment savons-nous que c'était le début de l'univers? Pourquoi cela n'a-t-il pas pu se produire dans un univers existant, mais très peu peuplé?
Réponses:
Nous ne savons pas du tout ce qui se passe de l'autre côté du Big Bang. La théorie du Big Bang ainsi que le reste de la physique est agnostique sur cette possibilité. Pendant la période qui a suivi le Big Bang, l'univers entier était essentiellement dans un état de plasma chaud et dense; tout signal physique se propageant d'une période antérieure au Big Bang qui pourrait potentiellement influencer le présent ou nous fournir des informations sur un passé pré-Bang serait éradiqué par les conditions extrêmes.
La singularité du Big Bang est donc effectivement le début de notre univers car il s'agit effectivement d'un pare-feu cosmique impénétrable nous déconnectant de tout ce qui nous a précédés. Peut-être qu'il y a une autre pièce de l'autre côté du mur, ou peut-être que c'est juste plus de mur. Jusqu'à ce que quelqu'un arrive avec une théorie plus raffinée ou qu'une expérience trouve un moyen de détecter un petit signal qui l'a en quelque sorte réussi, il est inutile de spéculer.
Nous ne sommes pas la réponse simple.
Cependant, il est difficile de tester une telle théorie et elle va donc dans le sens de la métaphysique.
Mais une théorie est que la physique dans notre quartier a changé (un changement d'état, un peu comme un changement de l'état quantique d'une molécule pourrait conduire à une libération d'énergie sous forme de lumière) et que l'énergie libérée a provoqué l'expansion rapide et précoce de l'univers .
Le modèle actuel de la cosmologie à partir du Big Bang stipule que toutes les dimensions spatiales et temporelles (longueur, largeur, hauteur et temps) ainsi que les quatre forces fondamentales proviennent d'un seul point. Avec le temps commençant par le big bang, il n'y avait pas d '«avant», tout comme il n'y avait ni montée ni descente, ni gravité ni électromagnétisme. Il n'y avait aucun univers existant lorsque le big bang s'est produit. C'est arrivé, puis l'univers a existé (causalité).
Donc, pour dire qu'il a commencé dans un autre univers, il faudrait une hypothèse différente de celle du modèle cosmologique actuel.
Il existe de nombreux défis pour formuler une hypothèse qui pourrait expliquer ce que vous demandez. Certains de ces défis sont de savoir comment tenir compte des lois de conservation de la masse et de l'énergie. Par exemple - s'il y avait un univers préexistant peu peuplé, d'où provenait la masse et l'énergie de notre univers? Était-ce toujours là? Si c'est le cas, il doit s'agir d'un certain type de trou noir. Cela devrait être évident - nous pouvons avoir des trous noirs qui existent dans notre univers avec seulement la plus petite fraction de la masse totale. Si TOUTE la masse était concentrée en un seul endroit, alors elle existerait aussi dans son propre rayon de Schwarzschild. En remarque, c'est un exercice courant dans les cours d'astronomie des collèges pour calculer le rayon de Schwarzschild de l'univers observable. Étonnamment,
Une autre difficulté pourrait être d'essayer d'expliquer un trou noir qui s'inverse soudainement et éjecte toute la matière / énergie, les dimensions spatiales, les forces fondamentales et le temps dans un univers existant. Comment cette explication exclut-elle alors tous les trous noirs que l'on pense exister à l'époque actuelle de notre univers?
En bref: nous ne savons pas avec certitude que l'univers que nous voyons aujourd'hui n'a pas déjà commencé dans un univers qui était dans un état existant. Cependant, à ma connaissance, il n'y a eu aucune tentative d'expliquer comment un univers peu peuplé pourrait soudainement développer un mini-univers densément peuplé à l'intérieur de celui-ci. Toutes les tentatives qui ont été faites n'ont peut-être pas encore gagné un public suffisamment large pour m'inclure.
N'oubliez pas non plus que pour qu'une hypothèse devienne une théorie, elle doit pouvoir être testée. Il n'y a aucun moyen de tester les événements qui se sont produits avant le big bang. Par conséquent, il n'existe aucun moyen de tester l'univers peu peuplé que vous avez demandé dans votre question.