Вчені створили революційну симуляцію, яка пояснює, що відбувалося у космосі до Великого вибуху

Дослідники з Foun­da­tion­al Ques­tions Insti­tute розробляють інноваційний підхід до вивчення подій, які могли відбуватися до Великого вибуху, використовуючи комп’ютерні симуляції та метод чисельної відносності.

Чисельна відносність була створена в 1960–1970‑х роках для моделювання злиття чорних дір і гравітаційного випромінювання. Цей метод дозволив точно передбачити форму гравітаційних хвиль, що згодом підтвердили прямі спостереження детекторів LIGO та Vir­go.

Тепер науковці застосовують цю технологію для розв’язання проблем, недоступних для аналітичного аналізу. Замість обмеження рамками рівнянь Ейнштейна дослідники намагаються вийти за їхні межі через складні обчислення.

“Мене найбільше захоплює використання чисельної відносності для дослідження початку Великого вибуху та розв’язання давніх проблем у струнних теоріях”, — заявив професор Юджин Лім з Королівського коледжу Лондона, який очолює проект.

Дослідження фінансують Британські науково-дослідні ради та Lev­er­hulme Trust. Команда зосереджується на періоді космічної інфляції — надзвичайно швидкого розширення Всесвіту за долі секунди після його народження. Хоча інфляція пояснює спостережувану однорідність космосу, її фундаментальна природа залишається загадкою.

Комп’ютерне моделювання може розкрити сліди явищ, які виходять за межі стандартних космологічних моделей. Серед них гіпотеза “циклічного Всесвіту” або Big Bounce, згідно з якою наш космос виник із стиснення попереднього Всесвіту, а також теорії мультиверсуму.

Завдання є надзвичайно складним з точки зору обчислень, оскільки потребує моделювання екстремальних фізичних умов, за яких діють квантові ефекти гравітації. Проте сучасні обчислювальні ресурси дозволяють науковцям просуватися в цьому напрямку.

Успіх проєкту може відкрити нові горизонти у розумінні фундаментальної природи простору, часу та походження Всесвіту. Дослідження потенційно здатне дати відповідь на одне з найглибших питань космології — що існувало до моменту, який вважається початком усього сущого.