Исходя из теории петлевой квантовой гравитации пространство не такое уж непрерывное и гладкое. В квантовых масштабах оно является весьма сложной структурой.
Вопросы о том, как появилось время и что было до него, редко обсуждаются учеными, потому что пока не появилось адекватной теории, которая могла бы на них ответить. Но петлевая квантовая гравитация позволяет отследить процесс эволюции Вселенной вплоть до самого ее начала и даже увидеть, что было до Большого взрыва, заодно выяснить, как появилось само время.
Исследования Вселенной показывают, что она вовсе не статична, а эволюционирует со временем. Если проследить за этим процессом в обратном порядке, можно увидеть, что обозримая вселенная, какой мы ее видим сейчас, раньше была гораздо меньше и горячее, а начало ей положил именно Большой взрыв. Где Вселенная возникла из сингулярности, для которой законы современной физики не работают.
Ученым же этого оказалось мало, и они захотели понять, как произошел сам процесс Большого взрыва. Поэтому сейчас многие физики заняты тем, что предпринимают попытки создания теории, которую можно было бы применить к Большому взрыву. Так как самой главной силой в первые моменты жизни Вселенной была гравитация, то принято считать, что построить ту самую теорию можно только опираясь на другую пока не построенную теорию квантовой гравитации.
По началу физики считали, что квантовую гравитацию можно описать с помощью теории суперструн, однако данная теория сама подверглась жесткой критике. Поэтому исследователи переключились на другие способы описания квантовой гравитации, и самым популярным из них на данный момент является петлевая квантовая гравитация.
Исследования в области петлевой квантовой гравитации, привели к воистину впечатляющим результатам. Оказалось, что квантовые явления препятствуют образованию сингулярности. Теперь можно проследить за всем процессом Большого взрыва и даже увидеть то, что было до него.
Петлевая квантовая гравитация отличается как от стандартных теорий физики, так и от теории суперструн. Многомерные мембраны, находящиеся в пространстве и времени, являются главными основополагающими теории суперструн, однако, как возникло это пространство-время, сотканное из струн, теория не объясняет.
Объектами петлевой теории гравитации являются квантовые пространственные ячейки, скрепленные друг с другом. Законы их состояния определяются полем, в котором они существуют. Величина поля играет роль внутреннего времени для этих ячеек. Переход от более слабого поля к сильному устроен так же, как влияние прошлого на будущее. Этот закон гласит о том, что для огромной вселенной вдалеке от сингулярности ячейки плотно соединяются друг с другом, составляя сплошное линейное пространство-время.
Некоторые исследователи берут на себя смелость утверждать, что всего выше описанного вполне достаточно для ответа на вопрос: что происходит со Вселенной во время приближения к сингулярности. Ведь решения соответствующих уравнений показывают, что при таком сжатии вселенной пространство попросту рассыпается. При этом квантовая гравитация не дает ему рассыпаться полностью, уменьшив объем и массу до нуля, а останавливает процесс и снова начинается расширение. Проследить этот процесс можно в обоих направлениях времени, и это показывает, что Большому взрыву предшествовало еще одно событие, процесс сжатия, возможно некий коллапс предыдущей вселенной. Однако все свойства и явления предыдущей вселенной вовсе не исчезают, а передаются в нашу.
Все проделанные учеными вычисления основываются на слегка упрощающих предположениях об универсальных полях. Общие результаты, конечно, останутся и без таких предположений, однако, они тоже все еще нуждаются в проверке.
