Den afdøde fysiker Stephen Hawking bad mig først om at arbejde sammen med ham for at udvikle "en ny kvanteteori om Stort brag” i 1998. Det, der startede som et doktorgradsprojekt, udviklede sig over omkring 20 år til et intenst samarbejde, der sluttede kun med hans bortgang i marts 14, 2018.
Gåden i centrum for vores forskning i hele denne periode var, hvordan Big Bang kunne have skabt forhold så fuldkommen gæstfri til livet. Vores svar er at være udgivet i en ny bog, Om tidens oprindelse: Stephen Hawkings endelige teori.
Spørgsmål om den ultimative oprindelse af kosmos, eller universet, tager fysikken ud af dens komfortzone. Alligevel var det præcis her, Hawking kunne lide at vove sig. Udsigten – eller håbet – til at knække gåden om kosmisk design drev meget af Hawkings forskning i kosmologi. "At modigt gå hvorhen Star Trek frygt at træde” var hans motto – og også hans pauseskærm.
Vores fælles videnskabelige søgen betød, at vi uundgåeligt kom tættere på hinanden. Når man var omkring ham, kunne man ikke undgå at blive påvirket af hans beslutsomhed og optimisme om, at vi kunne tackle mystificerende spørgsmål. Han fik mig til at føle, som om vi skrev vores egen skabelseshistorie, hvilket vi på en måde gjorde.
I gamle dage troede man, at det tilsyneladende design af kosmos betød, at der skulle være en designer - en Gud. I dag peger videnskabsmænd i stedet på fysikkens love. Disse love har en række slående livsskabende egenskaber. Tag mængden af stof og energi i universet, de delikate forhold mellem kræfterne eller antallet af rumlige dimensioner.
fysikere har opdaget at hvis du justerer disse egenskaber en smule, gør det universet livløst. Det føles næsten, som om universet er et fix – endda et stort.
Men hvor kommer fysikkens love fra? Fra Albert Einstein til Hawking i hans tidligere arbejde betragtede de fleste fysikere i det 20. århundrede de matematiske forhold, der ligger til grund for de fysiske love, som evige sandheder. I denne opfattelse er det tilsyneladende design af kosmos et spørgsmål om matematisk nødvendighed. Universet er, som det er, fordi naturen ikke havde noget valg.
Omkring begyndelsen af det 21. århundrede dukkede en anden forklaring op. Måske lever vi i et multivers, et enormt rum, der afføder et kludetæppe af universer, hver med sin egen form for Big Bang og fysik. Det ville give mening, statistisk, for nogle få af disse universer at være livsvenlige.
Men snart blev sådanne multiverse-grublerier fanget i en spiral af paradokser og ingen verificerbare forudsigelser.
At vende kosmologien vrangen ud
Kan vi gøre det bedre? Ja, Hawking og jeg fandt ud af det, men kun ved at give afkald på ideen, som er iboende i multivers kosmologi, at vores fysiske teorier kan antage et Guds øjensyn, som om de stod uden for hele kosmos.
Det er en åbenlys og tilsyneladende tautologisk pointe: Kosmologisk teori skal redegøre for, at vi eksisterer i universet. "Vi er ikke engle, der ser universet udefra," fortalte Hawking mig. "Vores teorier er aldrig afkoblet fra os."
Vi satte os for at gentænke kosmologi fra en observatørs perspektiv. Dette krævede at vedtage de mærkelige regler for kvantemekanik, som styrer mikroverdenen af partikler og atomer.
Ifølge kvantemekanikken kan partikler være på flere mulige steder på samme tid, en egenskab kaldet superposition. Det er kun, når en partikel observeres, at den (tilfældigt) vælger en bestemt position. Kvantemekanik involverer også tilfældige hop og fluktuationer, såsom partikler, der springer ud af det tomme rum og forsvinder igen.
I et kvanteunivers opstår derfor en håndgribelig fortid og fremtid ud af en tåge af muligheder ved hjælp af en kontinuerlig observationsproces. Sådanne kvanteobservationer behøver ikke at blive udført af mennesker. Miljøet eller endda en enkelt partikel kan "observere".
Utallige sådanne kvante-observationshandlinger transformerer konstant, hvad der kan være, til det, der sker, og trækker derved universet mere fast til eksistens. Og når først noget er blevet observeret, bliver alle andre muligheder irrelevante.
Vi opdagede, at når man ser tilbage på de tidligste stadier af universet gennem en kvantelinse, er der et dybere udviklingsniveau, hvor selv fysikkens love ændrer sig og udvikler sig, synkroniseret med universet, der tager form. Hvad mere er, denne meta-evolution har en darwinistisk smag.
Variation indtræder, fordi tilfældige kvantespring forårsager hyppige udflugter fra det mest sandsynlige. Udvælgelse går ind, fordi nogle af disse udflugter kan forstærkes og fryses, takket være kvanteobservation. Samspillet mellem disse to konkurrerende kræfter - variation og udvælgelse - i det urunivers frembragte et forgrenet træ af fysiske love.
Resultatet er en dybtgående revision af kosmologiens grundlæggende principper. Kosmologer starter normalt med at antage love og begyndelsesbetingelser, der eksisterede i øjeblikket Stort brag, så overvej hvordan nutidens univers udviklede sig fra dem. Men vi foreslår, at disse love i sig selv er resultatet af evolution.
Dimensioner, kræfter og partikelarter transmuterer og diversificerer i ovnen i det varme Big Bang - noget analogt med, hvordan biologiske arter dukker op milliarder af år senere - og får deres effektive form over tid.
Desuden betyder den involverede tilfældighed, at resultatet af denne evolution - det specifikke sæt af fysiske love, der gør vores univers til det, det er -kan kun forstås i tilbageblik.
I en vis forstand var det tidlige univers en superposition af et enormt antal mulige verdener. Men vi ser på universet i dag på et tidspunkt, hvor mennesker, galakser og planeter eksisterer. Det betyder, at vi ser historien, der førte til vores udvikling.
Vi observerer parametre med "heldige værdier." Men vi er forkert, når vi antager, at de på en eller anden måde var designet eller altid sådan.
Besværet med tiden
Kernen i vores hypotese er, at ræsonnement bagud i tid fortsætter udviklingen mod mere enkelhed og mindre struktur hele vejen. I sidste ende forsvinder selv tid og med den de fysiske love.
Denne opfattelse er især båret ud af den holografiske form af vores teori. Det "holografisk princip” i fysik forudsiger, at ligesom et hologram ser ud til at have tre dimensioner, når det i virkeligheden kun er kodet i to dimensioner, er hele universets udvikling på samme måde kodet på en abstrakt, tidløs overflade.
Hawking og jeg ser på tid og kausalitet som "emergent kvaliteter", har ingen forudgående eksistens, men opstår fra interaktioner mellem utallige kvantepartikler. Det er lidt ligesom, hvordan temperaturen opstår fra mange atomer, der bevæger sig kollektivt, selvom intet enkelt atom har temperatur.
Man begiver sig tilbage i tiden ved at zoome ud og tage et mere sløret kig på hologrammet. Til sidst mister man dog al information indkodet i hologrammet. Dette ville være tidens oprindelse - Big Bang.
I næsten et århundrede har vi studeret universets oprindelse på den stabile baggrund af uforanderlige naturlove. Men vores teori læser universets historie indefra og som en, der i sine tidligste stadier inkluderer de fysiske loves genealogi. Det er ikke lovene som sådan, men deres evne til at forvandle, der har det sidste ord.
Fremtidige kosmologiske observationer kan finde bevis for dette. For eksempel præcisionsobservationer af gravitationsbølger- krusninger i rumtidens struktur - kan afsløre signaturer fra nogle af de tidlige grene af universet. Hvis den bliver opdaget, kan Hawkings kosmologiske finale meget vel vise sig at være hans største videnskabelige arv.
Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons-licens. Læs oprindelige artikel.
Billede Credit: Felix Mittermeier fra Pixabay
- SEO Powered Content & PR Distribution. Bliv forstærket i dag.
- PlatoAiStream. Web3 Data Intelligence. Viden forstærket. Adgang her.
- Udmøntning af fremtiden med Adryenn Ashley. Adgang her.
- Køb og sælg aktier i PRE-IPO-virksomheder med PREIPO®. Adgang her.
- Kilde: https://singularityhub.com/2023/05/12/what-stephen-hawkings-final-theory-of-the-cosmos-reveals-about-the-origins-of-time-and-life/
- :har
- :er
- :ikke
- :hvor
- 1
- 14
- 1998
- 20
- 20 år
- 2018
- a
- Om
- over
- ABSTRACT
- Konto
- erhverve
- handlinger
- Vedtagelsen
- fremskreden
- Efter
- igen
- mod
- Alle
- også
- altid
- beløb
- Amplified
- an
- ,
- engle
- besvare
- enhver
- tilsyneladende
- ER
- omkring
- artikel
- AS
- At
- atom
- væk
- tilbage
- baggrund
- BE
- fordi
- bliver
- været
- være
- jf. nedenstående
- Bedre
- mellem
- Big
- Stort brag
- milliarder
- Bit
- grene
- men
- .
- by
- kaldet
- CAN
- Kapacitet
- fanget
- Årsag
- center
- Århundrede
- lave om
- valg
- klik
- Luk
- CO
- kode
- samarbejde
- indsamler
- kollektivt
- KOM
- Kom
- komfort
- Commons
- konkurrerende
- betingelser
- Overvej
- konstant
- fortsætter
- Samtale
- Kosmologi
- kosmos
- kunne
- Counter
- sprække
- oprettet
- skabelse
- Kreativ
- kredit
- data
- Dage
- afkoblet
- dybere
- Design
- konstrueret
- beslutsomhed
- udvikle
- DID
- forskellige
- størrelse
- forsvinder
- opdaget
- diversificere
- do
- gør
- Don
- Dont
- tegning
- hver
- tidligere
- Tidligt
- Tidligt univers
- Effektiv
- Einstein
- emerge
- opstået
- fremgår
- ende
- energi
- Enigma
- enorm
- Går ind i
- Hele
- Miljø
- især
- Endog
- til sidst
- NOGENSINDE
- bevismateriale
- evolution
- udvikle sig
- udviklet sig
- præcist nok
- eksisterer
- forklaring
- stof
- Faktisk
- fade
- FAIL
- frygt
- føler sig
- få
- endelige
- finale
- Finde
- fast
- Fornavn
- udsving
- Til
- Forces
- formular
- fundet
- hyppig
- fra
- frosset
- Fundamentals
- fremtiden
- Galakser
- få
- gif
- Go
- Gud
- størst
- havde
- ske
- Have
- have
- he
- ham
- hans
- historie
- Hologram
- holografisk
- håber
- HOT
- Hvordan
- Men
- HTTPS
- Mennesker
- i
- idé
- if
- uforanderlige
- in
- omfatter
- uundgåeligt
- påvirket
- info
- oplysninger
- iboende
- initial
- instans
- i stedet
- interaktioner
- ind
- involverede
- IT
- ITS
- spring
- lige
- Venlig
- Sent
- Love
- Led
- Legacy
- Linse
- mindre
- Niveau
- Licens
- Livet
- ligesom
- leve
- placeringer
- Se
- leder
- taber
- lavet
- lave
- maerker
- mange
- Marts
- matematiske
- Matter
- Kan..
- midler
- betød
- mekanik
- måske
- øjeblik
- mere
- mest
- flytning
- meget
- Multiverse
- skal
- Natur
- Behov
- aldrig
- Ny
- ingen
- nummer
- observere
- Obvious
- of
- Gammel
- on
- engang
- ONE
- kun
- Optimisme
- or
- Oprindelse
- Andet
- vores
- ud
- Resultat
- uden for
- i løbet af
- egen
- side
- parametre
- partikel
- forbi
- måske
- periode
- personale
- Personlig data
- perspektiv
- fysisk
- Fysik
- picks
- Planeter
- plato
- Platon Data Intelligence
- PlatoData
- Vær venlig
- Punkt
- position
- muligheder
- mulig
- Precision
- Forudsigelser
- forudser
- Forud
- behandle
- produceret
- dyb
- projekt
- egenskaber
- ejendom
- Bevise
- kvaliteter
- Quantum
- Kvantemekanik
- kvantepartikler
- Quest
- Spørgsmål
- tilfældig
- tilfældighed
- Læs
- Relationer
- Fjern
- gør
- påkrævet
- forskning
- resultere
- afsløre
- afslører
- regler
- s
- samme
- forskere
- Skærm
- se
- valg
- forstand
- sæt
- flere
- Shape
- delt
- Underskrifter
- Tilsvarende
- enkelhed
- enkelt
- So
- nogle
- noget
- Snart
- Space
- rumlige
- specifikke
- stabil
- etaper
- starte
- påbegyndt
- Stephen
- Story
- struktur
- studeret
- sådan
- tyder
- superposition
- overflade
- tackle
- TAG
- Tag
- tager
- tak
- at
- deres
- Them
- selv
- derefter
- teori
- Der.
- derved
- derfor
- Disse
- de
- denne
- selvom?
- tænkte
- tre
- Gennem
- hele
- tid
- tidløs
- til
- i dag
- nutidens
- mod
- Transform
- træ
- problemer
- TUR
- to
- ultimativ
- Ultimativt
- forstået
- Universe
- us
- sædvanligvis
- Værdier
- venture
- Ventures
- verificerbare
- Specifikation
- var
- Vej..
- we
- GODT
- var
- Hvad
- hvornår
- som
- WHO
- med
- inden for
- ord
- Arbejde
- Verdens
- ville
- skrivning
- Forkert
- år
- Ja
- endnu
- dig
- zephyrnet
- zoom