Ce a fost inainte de Big Bang? O istorie intreaga a universului

DESCRIERE

Martin Bojowald  |  Ce a fost inainte de Big Bang?. O istorie intreaga a Universului. 
Humanitas, 2016. 

Traducere din engleza de`Vlad Zografi. 

Extras din Capitolul Cosmologia observationala, Spatiul-timp ca un cristal: Giuvaere goale 
La energii suficient de inalte, in universul actual pot aparea efecte care, aidoma unui microscop, sa puna in evidenta structura atomica a spatiului-timp. Daca spatiul-timp are intr-adevar o structura atomica discreta, pentru propagarea luminii el se comporta aproximativ ca un cristal. Intr-un mediu nestructurat cum e vidul, indiferent de lungimea ei de unda, lumina se comporta la fel – in particular, are aceeasi viteza. Dimpotriva, intr-un mediu de natura atomica, asa cum e un cristal transparent, diferitele culori sunt supuse unor reguli de propagare diferite. 
Intr-un mediu, lumina se propaga excitand oscilatiile particulelor incarcate si sarind astfel din atom in atom pentru a parcurge intregul cristal. Luminii cu lungime de unda mai mica – cu frecventa mai mare, aproape de capatul albastru al spectrului vizibil – ii e mai greu sa excite vibratiile atomilor lenesi din cristal: daca lungimea de unda se apropie de distanta dintre atomi, devine tot mai complicat ca ea sa ajunga la atomii vecini. Mediul o franeaza mai mult decat franeaza lumina cu lungime de unda mai mare, deci, prin comparatie, viteza ei de propagare scade. 
O consecinta bine cunoscuta e dispersia luminii albe in benzi monocolore – cazul curcubeului sau al luminii care trece printr-o prisma. Modificarea vitezelor influenteaza unghiurile de refractie ale undelor la suprafata care separa cristalul de aer. Daca suprafetele de separare nu sunt paralele, ca in cazul unei prisme, lumina alba incidenta iese din cristal descompusa in toate culorile sale componente. 
Daca, asemenea unui cristal, spatiul-timp e atomic, chiar si in absenta materiei lumina de diferite lungimi de unda nu se mai propaga cu aceeasi viteza. Parcurgand spatiul gol de la o stea indepartata pana la noi, apar efectele dispersiei:  undele de diferite frecvente ajung cu diferite intarzieri, desi au fost emise de stea simultan. Ca si in cazul precedent, corectiile individuale in comparatie cu propagarea printr-un spatiu-timp nestructurat sunt foarte mici. Dar, daca steaua e suficient de indepartata, aceste efecte minuscule s-ar putea acumula in lunga calatorie a luminii, conducand la o intarziere in timp observabila.