Науково-популярне медіа Phys інформує: одне з найзагадковіших питань космології — як саме виник наш Всесвіт. Нове теоретичне дослідження пропонує оригінальну альтернативу класичним моделям Великого вибуху, відмовляючись від ідеї первісної сингулярності — нескінченно щільної точки, з якої нібито все почалося. Замість цього автор моделі пропонує сценарій, у якому Всесвіт та його дзеркальний антивсесвіт з’являються водночас унаслідок плавного квантового процесу, не порушуючи законів фізики.

У центрі цієї гіпотези — поняття «евклідового інстантона», періоду, коли час поводиться як ще один просторовий вимір. У цій фазі масштабний фактор Всесвіту змінюється за косинусоподібною залежністю, що дозволяє уникнути нескінченних густин речовини й енергії. У результаті Всесвіт починає своє існування з уже скінченного розміру.

Ключовою інновацією є введення квантового потенціалу — додаткової складової хвильової функції, яка виконує роль просторової кривизни. Традиційно саме кривизна визначала геометрію й еволюцію Всесвіту, але спостереження свідчать, що наш простір майже абсолютно плоский. Запропонована модель пояснює це природним чином, адже квантовий потенціал дозволяє Всесвіту плавно перейти з евклідового режиму до звичного часу та простору без потреби у викривленні простору.

Важливою частиною теорії є фундаментальна симетрія CPT (заряд, парність і час). Вона передбачає, що кожна частинка або процес має дзеркальну копію. Відтак, якщо наш Всесвіт народжується в одному напрямку часу, то одночасно формується антивсесвіт — віддзеркалення, що рухається назустріч у часі. Ці дві гілки не перетинаються у звичному сенсі, але залишаються квантово заплутаними, що може мати глибокі наслідки для пояснення темної енергії та темної матерії.

Модель також відповідає на давню проблему космології — походження інфляції, надзвичайно швидкого розширення молодого Всесвіту. Завдяки квантовому потенціалу ця фаза відбувається природно й у повній відповідності до спостережуваних даних.

Автор визнає, що перед теорією ще стоїть чимало відкритих питань. Зокрема, потрібно знайти спостережувані сліди такого сценарію — наприклад, у мікрохвильовому фоні або в розподілі великих космічних структур. Також модель може допомогти подолати розрив між квантовою механікою та загальною теорією відносності, наблизивши науку до єдиної теорії квантової гравітації.

Нова концепція дозволяє по-іншому поглянути на народження Всесвіту — як на квантовий акт, у якому симетрично виникають два світи, зв’язані глибокими законами фізики. У майбутньому подальші дослідження можуть наблизити людство до відповіді на одне з головних питань: чому взагалі існує наш Всесвіт.