ビッグバンは一般にそのすべての始まりと考えられています。約138億年前、観測可能な宇宙は ブーム そして存在に拡大しました。
しかし、ビッグバン以前の状況はどうでしたか？
短い答え：わかりません。長い答え：それは多くのことであり、それぞれが独自の方法で心を曲げていました。
初めに
最初に理解すべきことは、ビッグバンが実際に何であったかです。
カリフォルニア工科大学の理論物理学者であり、「ビッグピクチャー：生命の起源、意味、そして宇宙そのもの」の著者であるショーンキャロルは、次のように述べています。 （ダットン、2016）。
したがって、ビッグバンの宇宙は非常に小さいか、無限に大きい可能性がある、とキャロル氏は語った。なぜなら、私たちが今日さえ見ることができないものを時間をさかのぼって調べる方法はないからです。私たちが本当に知っているのは、それが非常に非常に密度が高く、非常にすぐに密度が低くなったということです。
当然のことながら、宇宙は本質的にすべてであるため、宇宙の外には何もありません。だから、ビッグバンでは、すべてが今よりも密度が高くて暑かったが、今日のようにそれ以外の「外」はなかった。キャロル氏によると、神のような見方をして、ビッグバンの手前で空虚に立ち、ビッグバンの直前に打ち上げられた赤ん坊の宇宙を見ることができると想像するのも魅力的だという。宇宙は宇宙に拡大しませんでした。スペース自体が拡大しました。
「宇宙のどこにいても、140億年前に遡ると、非常に暑く、密度が高く、急速に拡大しているこの時点に到達します」と彼は言った。
ビッグバンから1秒後、陽子と中性子が衝突してくっつくのに十分なほど宇宙が冷えるまで、宇宙で何が起こっていたのか正確にはわかりません。多くの科学者は、宇宙がその最初の1秒間にインフレと呼ばれる指数関数的膨張のプロセスを経たと考えています。これは時空の構造を滑らかにし、物質が今日の宇宙でそれほど均一に分布している理由を説明することができます。
強打の前
ビッグバン以前は、宇宙は非常に高温で密度の高い物質の無限の広がりであり、何らかの理由でビッグバンが発生するまで定常状態で持続していた可能性があります。キャロル氏によると、この超高密度宇宙は、非常に小さなスケールの物理学である量子力学によって支配されている可能性があるという。その時、ビッグバンは、古典物理学が宇宙の進化の主要な推進力として引き継いだ瞬間を表していたでしょう。
スティーブンホーキングにとって、この瞬間がすべての問題でした。ビッグバン以前は、出来事は測定不可能であり、したがって定義されていません。ホーキングはこれを境界のない提案と呼んだ：時間と空間は有限であるが、それらには境界も始点も終点もありません。惑星地球が有限であるのと同じように、エッジはありません。
「ビッグバンの前の出来事は観察に影響を与えないので、理論からそれらを切り取り、時間がビッグバンから始まったと言うのもよいだろう」と彼は2018年のナショナルジオグラフィックショー「スタートーク」のインタビューで言った。
あるいは、ビッグバンの前に、他に考えてみる価値のある何かがあったのかもしれません。一つのアイデアは、ビッグバンは時間の始まりではなく、むしろ対称の瞬間だったということです。このアイデアでは、ビッグバンの前に、これと同じ別の宇宙がありましたが、エントロピーは未来ではなく過去に向かって増加しています。
キャロル氏によると、エントロピーの増加、またはシステムの無秩序性の増加は、本質的には時間の矢であり、したがって、この鏡の宇宙では、現代の宇宙の時間とは逆の時間が流れ、私たちの宇宙は過去のものとなります。この理論の支持者はまた、宇宙の他の特性がこの鏡の宇宙でフリップフロップされるだろうと示唆しています。たとえば、物理学者のデビッドスローンはオックスフォード大学の科学ブログで書いています。分子とイオンの非対称性（キラリティーと呼ばれます）は、宇宙でのそれらとは逆の方向にあります。
関連する理論は、ビッグバンがすべての始まりではなく、宇宙が収縮の期間から膨張の期間に切り替わった瞬間であったと考えています。この「ビッグバウンス」の概念は、宇宙が膨張、収縮、再び膨張するときに無限のビッグバンが存在する可能性があることを示唆しています。キャロル氏によると、これらのアイデアの問題点は、拡大する宇宙が収縮して低エントロピー状態に戻る理由または方法についての説明がないことです。
キャロルと彼の同僚のジェニファーチェンは、ビッグバン前の独自のビジョンを持っています。 2004年に、物理学者たちは、おそらく私たちが知っている宇宙は、少し時空がはぎ取られた親宇宙の子孫であると示唆しました。
それは崩壊する放射性核のようなものです、とキャロルは言いました：核が崩壊するとき、それはアルファまたはベータ粒子を吐き出します。親の宇宙も同じことをすることができますが、粒子の代わりに、赤ちゃんの宇宙をおそらく無限に吐き出します。 「それを可能にするのは、単なる量子ゆらぎだ」とキャロル氏は語った。これらの赤ん坊の宇宙は「文字通り平行な宇宙」であり、キャロル氏は言った。
それはすべて奇妙に聞こえるかもしれませんが、それはそうです-科学者はビッグバンの瞬間にさえ振り返る方法がまだないので、その前に来たものよりはるかに少ないのです。ただし、検討の余地はある、とキャロル氏は語った。 2015年の強力な銀河衝突による重力波の検出は、これらの波がその最初の重要な2番目の宇宙の膨張に関する基本的な謎を解くために使用できる可能性を開きます。
キャロル氏によると、理論物理学者もやるべきことはあり、量子重力のような量子力がどのように機能するかについてより正確な予測を行うようにしています。
「私たちが何を探しているのかさえわからない」とキャロル氏は語った。
