Danskere genskaber universets fødsel

Hvert eneste atom – inde i din krop – er i sin tid skabt i en supernova ved en eksplosion (Bortset fra brintatomer, som formentlig er skabt umiddelbart efter Big Bang).

Det er i hvert fald fysikernes bedste bud indtil videre. Præcis hvordan universet er skabt, og hvordan det har udviklet sig i de første milliardtedele af et sekund, er dog stadig en nød, som det endnu ikke er lykkedes forskerne at knække.

For at forstå skabelsen af universet kræves det, at Einsteins almene relativitetsteori og kvantemekanikken kan forenes. Noget som fysikerne har prøvet uden succes de seneste 40 år. Nu har en forskergruppe på Niels Bohr Institutet på Københavns Universitet et bud på, hvordan det kan gøres.

Læs også på Videnskab.dk: Hvad kom før Big Bang?

Med støtte fra Det Frie Forskningsråd tester de netop nu matematiske modeller, der kan smelte teorierne sammen til én – og dermed bidrage til forståelsen af Big Bang og sorte huller.

Relativitetsteorien fastslår, at tyngdekraft (gravitation) er grundlaget for universets sammenhængskraft. Den forklarer, hvordan rum og tid fungerer i universet. Det er makroskopisk klassisk fysik, hvor man kan måle sig frem til hastighed, retning og position.

Samme relativitetsteori er utilstrækkelig, når der er tale om små afstande på atomart niveau. Her styrer kvantemekanikken vores mikroverden. I kvantemekanikken sker ændringer oftest i spring, og de kan derfor ikke måles som i den klassiske fysik.

Læs også på Videnskab.dk: Hvor i universet skete Big Bang?

I den almindelige dagligdag betyder det i praksis ikke så meget, at man ikke kan måle ting præcist ned på såkaldt Planck-længde (10-35 meter), en måleenhed etableret af den tyske fysiker Max Planck.

Men hvis vi til fulde skal begribe astronomiske fænomener som Big Bang og sorte huller – hvor der er meget høj energi og derfor så små distancer involveret, at kvantemekanikken bliver vigtig – er det nødvendigt at udvide relativitetsteorien. At finde en såkaldt kvantegravitationsteori.

»Vi mangler at finde ud af, præcis hvad der skete, da vores univers opstod. Måske er det kun ét ud af flere universer. Der er mange teorier, som er blevet fremsat gennem tiden, men det har aldrig været muligt at teste dem,« forklarer professor Jan Ambjørn fra Niels Bohr Instituttet til Videnskab.dk.

Læs også på Videnskab.dk: Er der konkurrenter til Big Bang-teorien?

For et par år siden formulerede Jan Ambjørn sammen med kollegaerne Jerzy Jurkiewicz fra det polske Jagiellonian University og Renate Loll fra Utrecht University i Holland en teori, der kunne forene begge aspekter.

I modsætning til hidtidige teorier på området viste det sig muligt at lave konkrete computersimuleringer af ganske små ’kvante-universer’.

Læs mere om computermodellen, der simulerer universets fødsel, på Videnskab.dk.