Interrogation cosmique : L'Univers était-il « intemporel » avant le Big Bang ?

Ask Ethan: Was the Universe “timeless” before the Big Bang?

Interrogation cosmique : L'Univers était-il « intemporel » avant le Big Bang ?

Dans notre Univers, le temps s'écoule de manière uniforme pour tout observateur, à raison d'une seconde par seconde. Cependant, avant le Big Bang, une période appelée inflation cosmique a existé, où les conditions étaient radicalement différentes. Comment le temps s'écoulait-il alors ? Pourquoi des scientifiques comme Stephen Hawking ont-ils affirmé que cette époque était « intemporelle » ? Plongeons dans les mystères de la physique théorique pour le découvrir.

Le temps, tel que nous le concevons, est un continuum qui avance inexorablement. En physique classique, y compris dans la relativité restreinte et générale, le temps est un paramètre continu. Pourtant, la mécanique quantique introduit des incertitudes, notamment entre l'énergie et le temps, remettant en question cette vision classique.

Stephen Hawking a soutenu que le temps s'arrêtait avant le Big Bang, évoquant une singularité où espace et temps émergent. Cependant, cette vision repose sur une conception ancienne du Big Bang comme origine absolue. Aujourd'hui, les cosmologues considèrent que l'inflation cosmique, une phase d'expansion exponentielle, a précédé le Big Bang chaud.

Pendant l'inflation, l'Univers était dominé par l'énergie du vide, maintenue à une densité constante. Cette période a duré au moins 10^-32 secondes, mais sa durée exacte reste inconnue. Bien que l'inflation ait effacé les traces des époques antérieures, elle n'implique pas une absence de temps. La question d'un état « intemporel » avant l'inflation reste ouverte, relevant désormais de la spéculation théorique.

Vũ trụ có 'vô thời gian' trước Vụ Nổ Lớn? Giải mã bí ẩn từ thuyết lạm phát đến quan điểm của Stephen Hawking

Trong vũ trụ của chúng ta, thời gian trôi đi đều đặn với nhịp một giây mỗi giây cho mọi quan sát viên. Nhưng trước Vụ Nổ Lớn, giai đoạn lạm phát vũ trụ đã tồn tại với những điều kiện hoàn toàn khác biệt. Liệu thời gian có vận hành trong giai đoạn này? Tại sao Stephen Hawking và nhiều nhà khoa học khẳng định thời kỳ trước Vụ Nổ Lớn là 'vô thời gian'? Bài viết này sẽ dẫn dắt bạn qua hành trình khám phá vật lý lý thuyết đầy mê hoặc.

Thời gian trong vật lý cổ điển, bao gồm cả thuyết tương đối, được xem như một tham số liên tục. Dù có sự khác biệt về nhận thức giữa các hệ quy chiếu, thời gian vẫn luôn tồn tại. Nhưng cơ học lượng tử đã thay đổi hoàn toàn quan niệm này, biến thời gian thành một toán tử với độ bất định liên quan đến năng lượng.

Stephen Hawking từng tuyên bố thời gian 'dừng lại' trước Vụ Nổ Lớn, ám chỉ một điểm kỳ dị nơi không-thời gian ra đời. Tuy nhiên, quan điểm này dựa trên hiểu biết cũ về Vụ Nổ Lớn như khởi nguyên tuyệt đối. Ngày nay, giới khoa học xác nhận giai đoạn lạm phát vũ trụ - thời kỳ giãn nở siêu nhanh - đã diễn ra trước Vụ Nổ Lớn nóng.

Trong thời kỳ lạm phát, vũ trụ chứa đầy năng lượng trường với mật độ không đổi. Giai đoạn này kéo dài ít nhất 10^-32 giây, nhưng thời gian chính xác vẫn là ẩn số. Mặc dù lạm phát đã xóa sạch dấu vết từ các thời kỳ trước đó, nó không đồng nghĩa với việc thời gian không tồn tại. Câu hỏi về trạng thái 'vô thời gian' trước lạm phát vẫn thuộc về lĩnh vực nghiên cứu lý thuyết đầy thách thức.