ก่อนบิกแบงมีอะไรอยู่

ในทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปเวลาไม่ใช่ฉากหลังที่เหตุการณ์ต่างๆเกิดขึ้น แต่เป็นส่วนหนึ่งของโครงสร้างจักรวาลเช่นเดียวกับอวกาศ หากย้อนการขยายตัวกลับไปทั้งสองสิ่งจะยุบรวมเป็นจุดเดียว และการถามว่าก่อนจุดนั้นมีอะไรอยู่ก็คล้ายกับการถามว่ามีอะไรอยู่ทางเหนือของขั้วโลกเหนือ

อย่างไรก็ตามมีข้อควรระวังสำคัญ การยุบรวมเป็นจุดคือสิ่งที่ทฤษฎีทำนายเมื่อถูกใช้จนถึงขีดจำกัดของการประยุกต์ใช้ ภายใต้เงื่อนไขเช่นนั้นทฤษฎีจะใช้การไม่ได้ เราจำเป็นต้องมีทฤษฎีที่รวมแรงโน้มถ่วงกับกลศาสตร์ควอนตัมเข้าด้วยกัน แต่ตอนนี้ยังไม่มี

สมมติฐานกลุ่มหนึ่งบอกว่าไม่เคยมีจุดนั้นอยู่เลย แต่เป็นการเปลี่ยนผ่านจากสภาวะก่อนหน้า ในแบบจำลองเหล่านี้จักรวาลหดตัวแล้วจึงเริ่มขยายตัว และประวัติศาสตร์ของเราเป็นเพียงหนึ่งวัฏจักรในลำดับอันยาวนาน

อีกกลุ่มหนึ่งบอกว่าการขยายตัวไม่เคยหยุดลงที่อื่น ตามภาพนี้บริเวณที่คล้ายกับของเราจะแตกแขนงออกจากพื้นหลังที่ขยายตัวชั่วนิรันดร์ และแต่ละบริเวณก็มีการนับเวลาของตัวเอง คำถามว่า “ก่อนหน้านั้น”จึงกลายเป็นคำถามว่า “ภายนอก”คืออะไร

แนวทางที่สามพยายามอธิบายจุดเริ่มต้นด้วยทฤษฎีควอนตัมซึ่งแนวคิดเรื่องเวลาเองไม่ได้ปรากฏขึ้นทันที ในแบบจำลองเหล่านี้มีขอบเขตอยู่ แต่ขอบเขตนั้นไม่เหมือนช่วงเวลาใดช่วงเวลาหนึ่ง เวลาเกิดขึ้นอย่างค่อยเป็นค่อยไปในฐานะทิศทาง ไม่ใช่จุดเริ่มต้น

คะแนนต่ำไม่ได้หมายความว่าสมมติฐานเหล่านี้ไม่ดี เราสังเกตได้เฉพาะสิ่งที่เกิดขึ้นหลังจากจักรวาลโปร่งใสต่อแสงแล้ว ส่วนทุกอย่างที่เกิดขึ้นก่อนหน้านั้นเราสร้างภาพย้อนกลับโดยอ้อม ด้วยเครื่องมือที่มีอยู่เรายังแยกแยะระหว่างแบบจำลองจุดเริ่มต้นเหล่านี้ไม่ได้

ยังมีความหวังจาก2สิ่ง ได้แก่ร่องรอยของเหตุการณ์ในยุคแรกเริ่มมากๆในรังสีไมโครเวฟพื้นหลังของจักรวาล และคลื่นความโน้มถ่วงที่เดินทางผ่านพลาสมาซึ่งแสงไม่สามารถทะลุผ่านได้ งานวิจัยทั้ง2แนวทางกำลังพัฒนาไปข้างหน้า แต่ยังมีความไวไม่ถึงระดับที่จำเป็น