طبق نظریه‌ای به نام مجموعه‌ی سببی ،در ابتدا، شاید هیچ آغازی وجود نداشت. شاید جهان ما همیشه وجود داشته است، و بینگ بنگ تنها یکی از مراحل تکامل جهان باشد!
برونو بنتو، فیزیکدان که در ماهیت زمان در دانشگاه لیورپول در انگلستان مطالعه می کند، می گوید: « واقعیت آنقدر چیزها دارد که اکثر مردم آن را با علمی تخیلی یا حتی تخیل مرتبط می دانند»
او در کار خود از نظریه جدیدی درباره گرانش کوانتومی به نام نظریه مجموعه های سببی استفاده کرد که در آن فضا و زمان به قطعات گسسته ای از فضا-زمان تجزیه می شود. بر اساس این نظریه، در برخی سطوح، یک واحد اساسی فضا-زمان وجود دارد. بنتو و همکارانش از این رویکرد برای کشف آغاز جهان استفاده کردند. آنها دریافتند که ممکن است ممکن است جهان هیچ آغازی نداشته باشد و همیشه از گذشته‌ای نامعلوم وجود داشته است، به‌طوری‌که بیگ‌بنگ تنها یکی از مراحل تکاملی آن است.
یک کوانتوم جاذبه(گرانش کوانتومی)
گرانش کوانتومی شاید خسته کننده ترین و نا امیدترین مشکلی باشد که فیزیک مدرن با آن روبروست. ما دو نظریه فوق العاده موثردرباره جهان داریم: فیزیک کوانتومی و نسبیت عام. فیزیک کوانتومی سه مورد از چهار نیروی اساسی طبیعت (الکترومغناطیس، نیروی ضعیف و نیروی قوی) را تا مقیاس های میکروسکوپی با موفقیت ارائه کرده است. نسبیت عام، از سوی دیگر، قوی ترین و کاملترین توصیف گرانش است که تا کنون ابداع شده است.
اما با وجود همه نقاط قوت، نسبیت عام ناقص است. حداقل در دو مکان خاص در جهان، ریاضی نسبیت عام به سادگی خراب می شود و نمی تواند نتایج قابل اعتمادی را تولید کند، در مراکز سیاه چاله ها و در آغاز جهان، این مناطق "تکینگی" نامیده می شوند که نقاطی در فضا-زمان هستند که قوانین فعلی ما در فیزیک در هم می پاشد و نشانه های هشداردهنده ریاضی هستند که نشان می دهد نظریه نسبیت عام برخود غلبه می کند. در هر دو این ویژگی های منحصر به فرد، گرانش در مقیاس های بسیار کوچک بسیار باورنکردنی می شود.
به این ترتیب، برای حل اسرار منحصر به فرد، فیزیکدانان نیاز به توصیف میکروسکوپی از گرانش قوی دارند که به آن نظریه کوانتومی گرانش نیز می گویند. تعداد زیادی مدعی وجود دارد، از جمله نظریه ریسمان و گرانش کوانتومی حلقه، و رویکرد دیگری وجود دارد که درک ما را از فضا و زمان کاملاً بازنویسی می کند.
نظریه مجموعه های سببی
در تمام نظریه های فعلی فیزیک، فضا و زمان پیوسته هستند. آنها بافت مسطحی را تشکیل می دهند که زیربنای همه واقعیت است. در چنین فضا-زمان پیوسته، دو نقطه می توانند در فضا تا حد امکان به یکدیگر نزدیک شوند و دو رویداد می توانند تا حد امکان در زمان نزدیک به یکدیگر رخ دهند.
اما رویکرد دیگری، به نام نظریه مجموعه های سببی، فضا-زمان را به عنوان مجموعه ای از قطعات مجزا یا "اتم" های فضا-زمان تصور می کند. این نظریه محدودیت های شدیدی را در مورد نزدیک بودن رویدادها در فضا و زمان تعیین می کند، زیرا آنها نمی توانند به اندازه "اتم" نزدیکتر باشند.
به عنوان مثال، اگر به صفحه نمایش خود در حال خواندن این مطلب نگاه می کنید، همه چیز صاف و پیوسته به نظر می رسد. اما اگر بخواهید از طریق ذره بین به یک صفحه نگاه کنید، ممکن است پیکسل هایی را ببینید که فضا را تقسیم می کنند و متوجه می شوید که نزدیک کردن دو تصویر بر روی صفحه نمایش شما از یک پیکسل غیر ممکن است.
این نظریه فیزیک بنتو را هیجان زده کرده و میگوید «نظریه‌ی مجموعه‌های سببی به‌عنوان رویکردی نسبت به گرانش کوانتومی و بازنگری درباره‌ی مفهوم فضازمان، نه‌تنها تا حد ممکن تلاش می‌کند بنیادی باشد بلکه نقشی مرکزی را به زمان، چگونگی گذر زمان از دیدگاه فیزیکی و وجود یا عدم وجود آینده می‌دهد»
آغاز زمان
نظریه مجموعه های سببی پیامدهای مهمی برای ماهیت زمان دارد.
به گفته بنتو: « بخش عظیمی از فلسفه مجموعه علت این است که گذر زمان چیزی فیزیکی است، که نباید به نوعی توهم ظهور یا چیزی که در مغز ما اتفاق می افتد و باعث می شود فکر کنیم زمان می گذرد نسبت داده شود. به خودی خود تجلی نظریه فیزیکی است. بنابراین ، در نظریه یک مجموعه‌ی سببی در یک زمان به اندازه‌ی یک اتم رشد می‌کند و بزرگ و بزرگ‌تر می‌شود.. »
رویکرد مجموعه سببی مشکل تکینگی بیگ بنگ را به طور دقیق برطرف می کند، زیرا در نظریه، تکینگی ها نمی توانند وجود داشته باشند. و غیرممکن است که ماده به نقاط بی نهایت کوچک فشرده شود،در این نظریه هیچ‌چیز از ابعاد اتم فضازمانی کوچک‌تر نمی‌شود.
بنابراین بدون تکینگی بیگ بنگ، آغاز جهان ما چگونه است؟ آنجا بود که بنتو و همکارش، استاو زالل، دانشجوی کارشناسی ارشد در کالج امپریال لندن، موضوع را انتخاب کردند و نظریه مجموعه های سببی را در مورد لحظات اولیه جهان بیان کردند. پژوهش آنها در تاریخ ۲۴ سپتامبر در پایگاه داده‌ی پیش‌انتشار arXiv منتشر شد. (این مقاله هنوز در مجله‌ی علمی منتشر نشده است). بنتو میگوید:
بنتو میگوید:« این مقاله به بررسی مفهوم آغاز در رویکرد مجموعه‌ی سببی می‌پردازد. بر اساس این نظریه یک مجموعه‌ی سببی از هیچ به جهانی که امروز می‌بینیم تبدیل می‌شود. در پژوهش ما چیزی به عنوان بیگ‌بنگ در آغاز جهان وجود ندارد زیرا منشأ مجموعه‌ی سببی می‌تواند زمان بی‌نهایت در گذشته باشد و برای همیشه وجود داشته باشد.»
پژوهش های آنها نشان می دهد که جهان ممکن است هیچ آغازی نداشته باشد،که به سادگی همیشه وجود داشته است. آنچه ما به عنوان انفجار بزرگ (بیگ بنگ) درک می کنیم ممکن است فقط یک لحظه خاص در تکامل این مجموعه سببی همیشه وجود داشته باشد، نه یک شروع واقعی برای آن!
هرچند هنوز کارهای زیادی برای انجام دادن وجود دارد. هنوز مشخص نیست که آیا این رویکرد سببی بدون شروع می تواند به نظریه های فیزیکی اجازه دهد که بتوانیم با آنها برای توصیف تکامل پیچیده جهان در طول انفجار بزرگ (بیگ بنگ)کار کنیم.
بنتو در پایان میگوید:« شاید بپرسید آیا می‌توان رویکرد مجموعه‌ی سببی را به شیوه‌ای معقول تفسیر کرد یا متغیرهای این مجموعه در حالت گسترده‌تر چه معنایی دارند؟ ما نشان دادیم این چارچوب حداقل از دیدگاه تئوری و ریاضی امکان‌پذیر است..»
به عبارت دیگر ، به نظر های فن تک این یک آغاز است. نظر شما چیست؟ آیا جهان هیچ آغازی نداشته و بیگ‌بنگ تنها یکی از مراحل تکامل جهان است؟ دیدگاه خود را با های فن تک به اشتراک بگذارید.