Часть 3. Фридман был первым, кто предложил замкнутую циклическую вселенную. С тех пор было предложено множество других циклических моделей. Они философски привлекательны, как отмечает Стивен Вайнберг: “колебательная модель [...] прекрасно избегает проблемы Генезиса." Действительно, они решают (но не решают полностью) главную проблему, оставленную нерешенной инфляционной моделью большого взрыва, т. е.: “Что произошло до Большого Взрыва?”
Khoury et al предложил экпиротическую вселенную, циклическую модель Вселенной, предполагающую полную космологическую историю, включающую как прошлое, так и будущее, в которой наша Вселенная поймана в вечный цикл огненного рождения, охлаждения и возрождения. Хотя ни один физический эксперимент не был проведен, чтобы продемонстрировать, как это вообще может произойти, некоторые ученые предполагают, что большой хруст не обязательно будет сигнализировать о конце всего. Космологическая модель, объединяющая Большой Взрыв и большой хруст как часть циклического процесса, то есть идея о том, что взрывы следуют за хрустами в бесконечном цикле, стала известна как “колеблющаяся вселенная”, которая постулирует, что Вселенная будет просто расширяться и сжиматься (или отскакивать) навсегда, и что Вселенная, в которой мы живем, будет существовать между Большим взрывом и большим хрустом.
В осциллирующей Вселенной гипотеза большого взрыва, рассматривается как фазовый переход из метастабильного состояния в другое более устойчивое состояние сопровождается выделением энергии, некоторые аспекты прежней Вселенной безвозвратно утрачены путем Большого Взрыва, и нет двух вселенных в последовательности никогда не быть же из-за “космической забывчивости”. Другими словами, наша нынешняя Вселенная, возможно, возникла из заключительной стадии коллапса всеохватывающей черной дыры, содержащей остатки предыдущей Вселенной, вырываясь из ядра этой черной дыры в Большой Взрыв. По мере того как новая Вселенная постепенно расширялась из очень высокой плотности и высокотемпературного состояния, материя медленно объединялась в звезды, солнечные системы, галактики и новые черные дыры, меняясь от очень высокой распространенности легких элементов к постепенному накоплению более тяжелых элементов. Черные дыры, в свою очередь, начнут расти и объединяться, чтобы сформировать более крупные черные дыры, достигая кульминации в массовом слиянии и, таким образом, начиная новый цикл.
Обычные теории предполагают, что Большому Взрыву предшествовала сингулярность, в которой нарушаются законы физики. С чистой и неизменной термодинамической точки зрения фазовые переходы в осциллирующей Вселенной должны сопровождаться высвобождением энергии (например, увеличением энтропии), как первоначально утверждал Толман. В этом смысле старая и новая вселенные не могут быть идентичны. Чтобы обойти ограничения, наложенные классической термодинамикой, Толман изменил взгляд с последовательности идентичных циклов на периодическую вселенную, в которой каждый новый цикл становился больше предыдущего цикла, как в отношении периода, так и максимального значения радиуса кривизны, хотя и с постепенным, но непрерывным увеличением энтропии от одного цикла к другому. Такое увеличение энтропии от цикла к циклу допускает только ограниченное число циклов. Поэтому в осциллирующей модели некоторая информация, по-видимому, теряется, даже если законы физики будут выполняться во время фазового перехода, создавая тем самым “информационный горизонт”, который мешает нам полностью знать все свойства предыдущей Вселенной. Как заявил Bojowald "Вечному повторению того же самого препятствует внутренняя космическая забывчивость” или “память о некоторых аспектах Вселенной до Большого Взрыва теряется во время прохождения через Большой Взрыв.” Следует учитывать, что космологические модели, как правило, основаны на ряде допущений, ограничены теоретическими ограничениями и не полностью подтверждаются экспериментальными данными. Поэтому наши ограничения относительно осциллирующей модели вытекают из наблюдения, что “полные предсказания и объяснения наблюдений могут быть сделаны только для конечной части, начинающейся после Большого взрыва”, поскольку сингулярность является теоретическим ограничением, а не физическим началом. По этой причине невозможно гарантировать, что старые и новые версии вселенных при каждом переходе на циклическую модель не идентичны.
Продолжение следует...
