Hvad skete der før Big Bang?

Astronomerne kan se tilbage til tiden lige efter den såkaldte inflation (til venstre), hvor Universet pludselig udvidede sig med voldsom hast. Men de er afskåret fra at se, hvad der skete før det. (Illustration: NASA)

Denne såkaldte Big Bang-teori er efterhånden underbygget med et hav af astronomiske observationer, og derfor er den også bredt accepteret. Men teorien fortæller ikke noget om, hvordan og hvorfor universet blev til, men kun om hvad der er sket efter Big Bang.

Men hvad skete der så før det? Det vil videnskab.dk's læser Marianne Petersen fra Søborg gerne vide. Da spørgsmålet umiddelbart ligger uden for journalistens egen fatteevne, har videnskab.dk i al ydmyghed sendt spørgsmålet videre til lektor i kosmologi Steen H. Hansen fra Dark Cosmology Centret, på Københavns Universitet.

»Det spørgsmål, man kan stille, er hvad der eksisterede før den varme klump opstod, men problemet er, at man ikke kan svare på det ud fra observationer,« pointerer han.

Møder muren

Når astronomerne forsøger at kaste lys over, hvad det egentlig var, der skete i tidernes morgen, spejder astronomerne så langt ud i verdensrummet, som de overhovedet kan se med deres teleskoper. Da Universet har udvidet sig, siden det blev skabt, vil man komme tættere og tættere på Big Bang, jo længere ud i verdensrummet, man ser.

Problemet er, at man på et tidspunkt møder 'muren', og ligegyldigt hvad astronomerne gør af kunstgreb, så er det hidtil ikke lykkedes astronomerne at se igennem den. Denne uigennemsigtige mur afholder astronomerne fra at se selve Big Bang-begivenheden.

De ligninger, som vi bruger til at beskrive universets udvikling, har en indbygget begrænsning i form af den såkaldte plancktid. Og det giver ikke mening at udtale sig om, hvad der skete før den tid

- Steen H. Hansen

Forskerne ved altså, at der har eksisteret 'noget' før Big Bang, men hvad det var, er umiddelbart svært at blive klog på, understreger Steen Hansen.

»Lige efter partiklernes dannelse bar hver eneste partikel et aftryk fra Big Bang. Men da partiklerne hele tiden bankede ind i hinanden, blev al lagret information øjeblikkeligt slettet, og konsekvensen er, at partiklerne 'glemte' alt om, hvad der skete før og under Big Bang. Derfor kan astronomerne heller ikke bruge partiklerne til at sige noget om den periode,« pointer Steen Hansen.

Den eneste mulighed astronomerne har for at danne sig et indtryk af tiden før Big Bang, er derfor at ekstrapolere deres teorier bagud ved at lade tiden i deres ligninger rulle baglæns. Men selv om metoden kan føre dem en smule længere tilbage i tid og lige akkurat komme forbi inflationens slutfase, så banker de også her hovedet ind i væggen.

»De ligninger, som vi bruger til at beskrive Universets udvikling, har en indbygget begrænsning i form af den såkaldte planck-tid, som er 10 (-43) sekund. Og det giver ingen mening at udtale sig om, hvad der skete før den tid. Så hvis du er religiøs, er det helt ok at fabulere om, hvad der skete inden da, og så tager vi astronomer den derfra,« slutter Steen H. Hansen.

Strengteori er ikke en løsning  I 2002 præsenterede kosmologerne Turok og Steinhardt en ny version af big bang-modellen, kaldet branteorien - her beskrives universets udvikling ved hjælp af flere dimensioner end de normalt fire (tre rumlige og en tidslig). Ifølge branteorien skulle der ikke være ét univers, men mange. Hvert univers skal opfattes som en firedimensional flade (tre rumlige og en tidslig dimension), der svinger frem og tilbage langs en femte dimension i form af mørk energi. Hver gang to af fladerne støder sammen, opstår der et nyt Big Bang i de to flader og dermed fødes også et nyt univers i hver af dem.  Ifølge den nye branteori er der ikke ét univers, men mange. Hvert universt er en firedimensional flade, der svinger frem og tilbage langs en femte dimension. Når to flader støder sammen (til venstre) opstår der et nyt big bang i hver flade (rød), der sætter gang i udviklingen af to nye universer (de to til højre). Fordelen ved denne model er ifølge forskerne selv at man undgår, at ligningerne bryder sammen i tiden omkring Big Bang. Ifølge denne model er Big Bang nemlig ikke altings begyndelse, men en begivenhed der genstarter systemet, så udviklingen starter forfra. Tiden eksisterer evigt og hver flade vil også være 'fast inventar' i det femdimensionale rum. Kosmolog Steen Hansen fra Dark Cosmology Centret, Niels Bohr. Instituttet, Københavns Universitet forholder sig dog umiddelbart skeptisk overfor branteorien, fordi den er baseret på strengteori, hvor universets udvikling beskrives med flere end fire dimensioner.  »Personligt er jeg meget modstander af strengteorien, for de har ikke direkte forudsagt noget, der kunne observeres og måles. Dertil kommer, at alt hvad vi kan måle i dag er i overensstemmelse med den såkaldte Standardmodel i fysikken, der ligger til grund for den almindelige Big Bang-teori,« siger han og slutter: »Jeg indrømmer blankt at der er en matematisk skønhed over Strengteorien, men det kan godt være, at naturen ikke har en interesse i at lave noget, der er matematisk smukt, og at teorien er meningsløs. Der var engang en kosmolog, der afviste Standardmodellen, fordi han var overbevist om, at naturen aldrig ville have valgt så grim en løsning. Men nu kan vi se, at Standardmodellen er eftervist med ufatteligt mange cifre,« siger han.

Du kan selv stille et spørgsmål og læse flere finurlige svar på Spørg Videnskaben