Å tenke nytt om Big Bang: Kom vi virkelig fra et bitte lite punkt? Eller kanskje… en vannmelon?

Ok, la oss snakke om Big Bang. Du har sikkert hørt dette mange ganger før: «Alt i universet startet fra et bitte lite, uendelig lite punkt, og så plutselig – boom! – galakser, stjerner og planeter!» Jeg skjønner det, det er en flott historie. Men la meg slenge inn en aldri så liten joker: Hva om universet vårt ikke kom fra noe så lite? Hva om, i stedet for dette bittelille punktet, var det mer som… en vannmelon? Jada, du leste riktig – en kosmisk, supertett vannmelon.

Hold ut, dette fører et sted!

Big Bang slik du kjenner det

Først, la oss starte med den vanlige forklaringen. Universet slik vi ser det i dag kan spores tilbake til en superhet, supertett tilstand. De fleste av oss ser for oss dette som en singularitet – det ultimate lille punktet der alt var presset sammen til en helt sinnssyk grad. Deretter, for 13,8 milliarder år siden, utvidet dette punktet seg (ikke «eksploderte» – universet eksploderte ikke som et fyrverkeri), og det er slik vi fikk alle galaksene og stjernene vi ser i dag.

Denne ideen – at hele det observerbare universet en gang var mindre enn et atom – er flott for å forstå Big Bang. Men her er greia: Jo mer vi forstår om fysikk, jo mer innser vi at dette «punktet» kanskje ikke var så lite likevel. Og her kommer vannmelonen inn.

Vent… var det tidlige universet på størrelse med en vannmelon?

Tro det eller ei, noen modeller antyder at like før inflasjonen startet (den raske utvidelsesfasen), var universet omtrent på størrelse med en diger vannmelon. Nå vet jeg hva du tenker – hvordan kan all materie og energi i universet få plass i noe jeg kan kjøpe i en dagligvarebutikk? Høres sprøtt ut, ikke sant?

Men her er galskapen: Hydrogenatomer – de mest grunnleggende byggesteinene i materie – er stort sett tomrom (99.9999999999996% tomrom). Hvis du skulle presse ut alt tomrommet fra atomer og pakke materie super tett, kunne du få plass til mye mer ting i et lite rom enn du skulle tro. Så forestill deg denne vannmelonen, men laget av en eksotisk tilstand av materie, som kvark-gluon-plasma, der protoner og nøytroner ikke engang eksisterer ennå – bare deres små byggesteiner, kvarker, flytende rundt i en suppe av energi. Det er noen skikkelig tette saker.

Og når jeg sier «tett», mener jeg «du slipper det på foten, og det ville bokstavelig talt skape et sort hull» tett. Som bringer meg til mitt neste poeng…

Er vi produktet av et supermassivt objekt?

Nå, hvis du har hengt rundt sorte hull like mye som jeg har (metaforisk, selvfølgelig), har du sikkert hørt om de sprø tingene som skjer inne i dem. Noen fysikere tror at kjernen i supermassive sorte hull – som de som sitter i midten av galakser – kanskje inneholder en supertett tilstand av materie, som kvark-gluon-plasma.

Så her er mitt lille tankeeksperiment: Hva om kjernen i et supermassivt sort hull er litt som frøet til et univers? Hva om Big Bang ikke var starten på alt, men bare utvidelsen av en region i et mye større kosmisk objekt? Tenk på det – hvis du tar en liten, tett klump med kvark-gluon-plasma, lar inflasjonen slå til, og boom – nytt univers.

Kanskje, bare kanskje, var universet vårt en gang del av noe mye større. En enorm, tett, kvark-gluon-vannmelon-lignende klump som bare satt der, stille og holdt alt potensialet til å bli universet slik vi kjenner det. Når inflasjonen traff, strakk den klumpen seg ut raskere enn du kan blunke, og voilà – universet blir født.

Så hvor etterlater det oss?

Ok, så vi har gått fra å forestille oss at universet ble født fra et enkelt, uendelig lite punkt, til en mye mer fysisk håndgripelig idé — en stor, tett kjerne av eksotisk materie, omtrent på størrelse med en vannmelon. Det er allerede et skifte i perspektiv, ikke sant? Og hvis vårt univers virkelig startet fra noe på størrelse med en vannmelon, så er det fortsatt ganske utrolig i seg selv. Men nå, la oss ta det enda lenger.

Her kommer poenget: Hva om vår vannmelon av et univers bare er én av mange? Forestill deg dette — hvis et supermassivt svart hull er astronomisk stort, kan det ikke inneholde bare én av disse tette, univers-skapende vannmelonene, men millioner av dem? Se for deg rad på rad, stabel på stabel av disse kosmiske vannmelonene, hver og en inneholder nok materie til å danne sitt eget observerbare univers, akkurat som vårt. Ja, det vi ser som hele vårt univers, kan faktisk bare være ett i en kosmisk haug av andre, hver isolert, hver ekspanderende ut gjennom inflasjon. Og vi, selvsagt, er fanget inne i vår vannmelon, uvitende om de andre.

La det synke inn et øyeblikk.

Hva om opprinnelsen til vårt univers ikke kom fra et enkelt punkt, men fra ett av mange «frø» i en uforståelig stor struktur? Hvis ikke det snur opp ned på hvordan du ser universet, vet jeg ikke hva som vil!

Men vent—hvordan kan vi noensinne vite det?

Nå blir det virkelig komplisert. La oss si at dette scenariet er ekte — millioner av univers-store vannmeloner stablet sammen i kjernen av noe mye større. Fra vårt perspektiv, uansett hvor mye vi sporer ekspansjonen av vårt univers, uansett hvor langt vi spoler tilbake klokken, vil vi alltid ende opp på det samme punktet: vår vannmelon. Vi ville aldri vært i stand til å oppdage eller observere de nabovannmelonene, fordi i det øyeblikket inflasjonen starter, strekker universet seg så raskt at alle disse andre potensielle universene ville vært helt utenfor rekkevidde — for alltid skjult av det kosmiske horisonten.

Dette betyr at, uansett hvor avansert vitenskapen vår blir, vil vi aldri kunne si om vi kom fra et lite, enkelt punkt eller fra en enorm struktur som inneholder et ubegripelig antall andre universer. For oss vil alt alltid spore tilbake til dette ene, tette opprinnelsespunktet — vår egen universvannmelon. Vi er effektivt fanget i vår observerbare del av virkeligheten, uten mulighet til å se det større bildet.

Så, hva er sannheten?

Til syvende og sist gjenstår spørsmålet: Kom vi fra et utrolig lite, tett punkt? Eller er vi en del av noe astronomisk stort, en enorm kosmisk struktur som vi aldri fullt ut kan forstå? Det vakre med det er at begge svarene passer perfekt innenfor det vi vet om fysikk og kosmologi. Inflasjonsteorien gir oss det samme svaret hver gang: vi sporer universet tilbake til et punkt, men vi kan aldri helt svare på hva det punktet egentlig var. Var det en ensom vannmelon i et tomt rom? Eller var det én av millioner, tett pakket i en større virkelighet?

Uansett, det er nok til å få hodet til å snurre, ikke sant? Så neste gang noen sier: «Universet startet fra et lite punkt,» husk: Det kan være på tide å tenke større… mye større.

// steinhaug