LRR: компьютерная симуляция покажет, что было до Большого взрыва

Международная группа ученых предложила новый подход к изучению самых ранних этапов существования Вселенной. Исследователи считают, что для ответа на вопросы о том, что было до Большого взрыва, нужно использовать методы численной относительности — сложные компьютерные симуляции, которые позволяют приближенно решать уравнения Эйнштейна в экстремальных условиях. Работа опубликована в журнале Living Reviews in Relativity (LRR).

"Вы можете искать решения "под фонарем", но за его пределами — в темноте — уравнения просто не поддаются классическим методам. Численная относительность дает возможность заглянуть туда, куда прежде не удавалось", — пояснил соавтор статьи Юджин Лим из Королевского колледжа Лондона.

Обычно космологи упрощают задачу, предполагая, что ранняя Вселенная была однородной и изотропной — одинаковой во всех направлениях. Это приближение помогает справиться с уравнениями, но не обязательно отражает реальную картину событий в момент Большого взрыва. Компьютерные симуляции позволяют отказаться от этих допущений и смоделировать более сложные сценарии.

По мнению ученых, метод численной относительности можно применить не только к изучению инфляции — периода сверхбыстрого расширения в начале Вселенной, но и к моделированию гипотетических космических струн, столкновений разных "вселенных" в рамках мультивселенной и даже циклических космологических моделей, предполагающих, что наш мир переживает череду "больших взрывов" и "схлопываний".

Ранее численная относительность успешно применялась для предсказания сигналов гравитационных волн от слияния черных дыр — это помогло подготовить эксперимент LIGO. Теперь исследователи надеются, что тот же подход откроет путь к пониманию того, существовала ли Вселенная до Большого взрыва.