Ce este cosmologia cuantică?

Cosmologia cuantică este o ramură a fizicii teoretice care încearcă să înțeleagă universul la scară cuantică, mai degrabă decât cea clasică. Deși poate părea inițial absurd să descrii ceva la fel de mare ca universul printr-o ramură a fizicii care se concentrează de obicei pe lumea microscopică, cosmologia cuantică poate ajuta la explicarea întrebărilor majore care stau la baza înțelegerii universului. Unul dintre scopurile principale ale cosmologiei cuantice este de a explica starea universului la momentul Big Bang, deoarece multe proprietăți ale universului pot fi explicate dacă originile sistemului sunt înțelese.

Pentru a înțelege cosmologia cuantică, este mai întâi crucial să aveți o înțelegere de bază a fizicii cuantice. În timp ce fizica clasică ia în considerare domeniul obiectelor mai mari, cum ar fi planetele, obiectele solide și orice poate fi văzut cu ochiul liber, mecanica cuantică se ocupă de domeniul particulelor și undelor atomice și subatomice. În multe cazuri, obiectele la scară cuantică se comportă după reguli care par cu totul diferite de cele pentru obiectele macroscopice. Cu toate acestea, unii fizicieni cred că comportamentul obiectelor mai mari corespunde regulilor mecanicii cuantice; astfel, corpurile mari, cum ar fi universul, pot fi mai bine înțelese dacă pot fi descrise la nivel cuantic.

Domeniul cheie de investigație în cosmologia cuantică este comportamentul și starea universului tocmai după Big Bang. Întrucât întrebările legate de origine nu pot fi răspunse prin observație, modalitatea generală de dezvoltare a teoriilor este să analizăm starea actuală a universului, apoi să extrapolăm înapoi la Big Bang pentru a descoperi cum a început procesul. În mod ideal, cunoștințele despre originile universului acumulate prin cosmologia cuantică vor permite în cele din urmă oamenilor de știință să prezică, cu un grad ridicat de probabilitate, viitorul universului.

Unii fizicieni au îmbrățișat cosmologia cuantică deoarece permite o cale în jurul problemei enorme create prin examinarea originilor universului cu fizica generală. Potrivit lui Stephen Hawking, printre altele, universul a început probabil ca o singularitate, în jurul căreia se știe că legile fizicii generale se descompun. Pentru a avea speranța de a înțelege cu exactitate condițiile care au urmat Big Bang-ului, fizica cuantică poate fi de preferat, deoarece nu se știe că este supusă unei defecțiuni similare în apropierea unei singularități.

Cosmologia cuantică este o ramură relativ nouă a fizicii teoretice, datând doar de la mijlocul secolului al XX-lea. Ca un astfel de domeniu nou, include în mod natural mult mai multe întrebări decât răspunsuri despre originile și comportamentul universului. Cu toate acestea, acest domeniu fascinant a atras unele dintre cele mai strălucite minți din fizică și pare gata să permită descoperiri semnificative în secolele următoare.