Ο αείμνηστος φυσικός Stephen Hawking μου ζήτησε για πρώτη φορά να συνεργαστώ μαζί του για να αναπτύξω «μια νέα κβαντική θεωρία του Μεγάλη έκρηξη» το 1998. Αυτό που ξεκίνησε ως διδακτορικό πρόγραμμα εξελίχθηκε σε 20 περίπου χρόνια σε μια έντονη συνεργασία που έληξε μόνο με το πέρασμά του τον Μάρτιο 14, 2018.
Το αίνιγμα στο επίκεντρο της έρευνάς μας σε όλη αυτή την περίοδο ήταν πώς θα μπορούσε να είχε δημιουργήσει το Big Bang συνθήκες τόσο απόλυτα φιλόξενες για τη ζωή. Η απάντησή μας είναι να είναι δημοσιεύτηκε σε νέο βιβλίο, Για την προέλευση του χρόνου: Η τελική θεωρία του Στίβεν Χόκινγκ.
Ερωτήσεις σχετικά με την τελική προέλευση του Κόσμου, ή του σύμπαντος, βγάζουν τη φυσική από τη ζώνη άνεσής της. Ωστόσο, αυτό ήταν ακριβώς όπου ο Χόκινγκ ήθελε να τολμήσει. Η προοπτική —ή η ελπίδα— να σπάσει το αίνιγμα του κοσμικού σχεδιασμού οδήγησε μεγάλο μέρος της έρευνας του Χόκινγκ στην κοσμολογία. «Να πάω με τόλμη όπου Star Trek φόβοι να πατήσουν» ήταν το μότο του — αλλά και η προφύλαξη οθόνης του.
Η κοινή μας επιστημονική αναζήτηση σήμαινε ότι αναπόφευκτα πλησιάσαμε. Όντας κοντά του, δεν θα μπορούσε κανείς να μην επηρεαστεί από την αποφασιστικότητα και την αισιοδοξία του ότι θα μπορούσαμε να αντιμετωπίσουμε συγκλονιστικές ερωτήσεις. Με έκανε να νιώσω σαν να γράφαμε τη δική μας ιστορία δημιουργίας, κάτι που, κατά μία έννοια, κάναμε.
Στα παλιά χρόνια, πίστευαν ότι το φαινομενικό σχέδιο του σύμπαντος σήμαινε ότι έπρεπε να υπάρχει ένας σχεδιαστής — ένας Θεός. Σήμερα, οι επιστήμονες επισημαίνουν τους νόμους της φυσικής. Αυτοί οι νόμοι έχουν μια σειρά από εντυπωσιακές ιδιότητες που γεννούν ζωή. Πάρτε την ποσότητα της ύλης και της ενέργειας στο σύμπαν, τις λεπτές αναλογίες των δυνάμεων ή τον αριθμό των χωρικών διαστάσεων.
Φυσικοί έχουν ανακαλύψει ότι αν προσαρμόσετε αυτές τις ιδιότητες τόσο ελαφρώς, θα καταστήσει το σύμπαν άψυχο. Σχεδόν αισθάνεται σαν το σύμπαν να είναι μια λύση - ακόμα και μια μεγάλη.
Αλλά από πού προέρχονται οι νόμοι της φυσικής; Από τον Άλμπερτ Αϊνστάιν μέχρι τον Χόκινγκ στο προηγούμενο έργο του, οι περισσότεροι φυσικοί του 20ού αιώνα θεώρησαν τις μαθηματικές σχέσεις που διέπουν τους φυσικούς νόμους ως αιώνιες αλήθειες. Από αυτή την άποψη, ο φαινομενικός σχεδιασμός του σύμπαντος είναι θέμα μαθηματικής αναγκαιότητας. Το σύμπαν είναι όπως είναι γιατί η φύση δεν είχε άλλη επιλογή.
Γύρω στις αρχές του 21ου αιώνα, προέκυψε μια διαφορετική εξήγηση. Ίσως ζούμε σε ένα πολυσύμπαν, έναν τεράστιο χώρο που γεννά ένα συνονθύλευμα συμπάντων, το καθένα με το δικό του είδος Big Bang και φυσική. Θα ήταν λογικό, στατιστικά, μερικά από αυτά τα σύμπαντα να είναι φιλικά προς τη ζωή.
Ωστόσο, σύντομα τέτοιες πολυσύμπαν συλλογισμοί πιάστηκαν σε ένα σπείρα παραδόξων και όχι επαληθεύσιμες προβλέψεις.
Γυρίζοντας την Κοσμολογία μέσα προς τα έξω
Μπορούμε να τα πάμε καλύτερα; Ναι, ο Χόκινγκ και εγώ το ανακαλύψαμε, αλλά μόνο με το να εγκαταλείψουμε την ιδέα, που είναι εγγενής στην κοσμολογία του πολυσύμπαντος, ότι οι φυσικές μας θεωρίες μπορούν να έχουν θέα Θεού, σαν να στέκονται έξω από ολόκληρο τον κόσμο.
Είναι ένα προφανές και φαινομενικά ταυτολογικό σημείο: η κοσμολογική θεωρία πρέπει να εξηγήσει το γεγονός ότι υπάρχουμε μέσα στο σύμπαν. «Δεν είμαστε άγγελοι που βλέπουμε το σύμπαν από έξω», μου είπε ο Χόκινγκ. «Οι θεωρίες μας δεν αποσυνδέονται ποτέ από εμάς».
Ξεκινήσαμε να ξανασκεφτούμε την κοσμολογία από την οπτική γωνία ενός παρατηρητή. Αυτό απαιτούσε την υιοθέτηση των περίεργων κανόνων του κβαντική μηχανική, που διέπουν τον μικρόκοσμο των σωματιδίων και των ατόμων.
Σύμφωνα με την κβαντομηχανική, τα σωματίδια μπορούν να βρίσκονται σε πολλές πιθανές θέσεις ταυτόχρονα, μια ιδιότητα που ονομάζεται υπέρθεση. Μόνο όταν παρατηρείται ένα σωματίδιο επιλέγει (τυχαία) μια καθορισμένη θέση. Η κβαντομηχανική περιλαμβάνει επίσης τυχαία άλματα και διακυμάνσεις, όπως σωματίδια που ξεπροβάλλουν από τον κενό χώρο και εξαφανίζονται ξανά.
Σε ένα κβαντικό σύμπαν, επομένως, ένα απτό παρελθόν και μέλλον αναδύονται μέσα από μια ομίχλη πιθανοτήτων μέσω μιας συνεχούς διαδικασίας παρατήρησης. Τέτοιες κβαντικές παρατηρήσεις δεν χρειάζεται να γίνονται από ανθρώπους. Το περιβάλλον ή ακόμα και ένα μόνο σωματίδιο μπορεί να «παρατηρήσει».
Αμέτρητες τέτοιες κβαντικές πράξεις παρατήρησης μεταμορφώνουν συνεχώς αυτό που θα μπορούσε να είναι σε αυτό που συμβαίνει, έλκοντας έτσι το σύμπαν πιο σταθερά στην ύπαρξη. Και μόλις παρατηρηθεί κάτι, όλες οι άλλες πιθανότητες γίνονται άσχετες.
Ανακαλύψαμε ότι όταν κοιτάζουμε πίσω στα πρώτα στάδια του σύμπαντος μέσω ενός κβαντικού φακού, υπάρχει ένα βαθύτερο επίπεδο εξέλιξης στο οποίο ακόμη και οι νόμοι της φυσικής αλλάζουν και εξελίσσονται, σε συγχρονισμό με το σύμπαν που διαμορφώνεται. Επιπλέον, αυτή η μετα-εξέλιξη έχει δαρβινική γεύση.
Η παραλλαγή μπαίνει επειδή τα τυχαία κβαντικά άλματα προκαλούν συχνές εκδρομές από το πιο πιθανό. Η επιλογή μπαίνει επειδή ορισμένες από αυτές τις εκδρομές μπορούν να ενισχυθούν και να παγώσουν, χάρη στην κβαντική παρατήρηση. Η αλληλεπίδραση μεταξύ αυτών των δύο ανταγωνιστικών δυνάμεων—παραλλαγή και επιλογή—στο αρχέγονο σύμπαν παρήγαγε ένα διακλαδισμένο δέντρο φυσικών νόμων.
Το αποτέλεσμα είναι μια βαθιά αναθεώρηση των θεμελιωδών αρχών της κοσμολογίας. Οι κοσμολόγοι συνήθως ξεκινούν υποθέτοντας νόμους και αρχικές συνθήκες που υπήρχαν τη στιγμή του Μεγάλη έκρηξη, τότε σκεφτείτε πώς εξελίχθηκε το σημερινό σύμπαν από αυτά. Αλλά προτείνουμε ότι αυτοί οι νόμοι είναι οι ίδιοι το αποτέλεσμα της εξέλιξης.
Οι διαστάσεις, οι δυνάμεις και τα είδη σωματιδίων μεταμορφώνονται και διαφοροποιούνται στον κλίβανο της καυτής Μεγάλης Έκρηξης -κάπως ανάλογο με το πώς αναδύονται τα βιολογικά είδη δισεκατομμύρια χρόνια αργότερα- και αποκτούν την αποτελεσματική τους μορφή με την πάροδο του χρόνου.
Επιπλέον, η τυχαιότητα που εμπλέκεται σημαίνει ότι το αποτέλεσμα αυτής της εξέλιξης - το συγκεκριμένο σύνολο φυσικών νόμων που κάνει το σύμπαν μας αυτό που είναι -μπορεί να γίνει κατανοητό μόνο εκ των υστέρων.
Κατά κάποια έννοια, το πρώιμο σύμπαν ήταν μια υπέρθεση ενός τεράστιου αριθμού πιθανών κόσμων. Αλλά κοιτάμε το σύμπαν σήμερα σε μια εποχή που υπάρχουν άνθρωποι, γαλαξίες και πλανήτες. Αυτό σημαίνει ότι βλέπουμε την ιστορία που οδήγησε στην εξέλιξή μας.
Παρατηρούμε παραμέτρους με «τυχερές τιμές». Αλλά κάνουμε λάθος που υποθέτουμε ότι ήταν κάπως σχεδιασμένα ή πάντα έτσι.
Το πρόβλημα με το χρόνο
Η ουσία της υπόθεσής μας είναι ότι, συλλογίζοντας προς τα πίσω στο χρόνο, η εξέλιξη προς περισσότερη απλότητα και λιγότερη δομή συνεχίζεται σε όλη τη διαδρομή. Τελικά, ακόμη και ο χρόνος και, μαζί του, οι φυσικοί νόμοι εξαφανίζονται.
Αυτή η άποψη επιβεβαιώνεται ιδιαίτερα από την ολογραφική μορφή της θεωρίας μας. Ο "ολογραφική αρχή" στη φυσική προβλέπει ότι ακριβώς όπως ένα ολόγραμμα φαίνεται να έχει τρεις διαστάσεις όταν στην πραγματικότητα κωδικοποιείται μόνο σε δύο διαστάσεις, η εξέλιξη ολόκληρου του σύμπαντος κωδικοποιείται παρόμοια σε μια αφηρημένη, διαχρονική επιφάνεια.
Ο Χόκινγκ και εγώ βλέπουμε τον χρόνο και την αιτιότητα ως «αναδυόμενες ιδιότητες», που δεν έχουν προηγούμενη ύπαρξη αλλά προκύπτουν από τις αλληλεπιδράσεις μεταξύ αμέτρητων κβαντικών σωματιδίων. Μοιάζει λίγο με το πώς η θερμοκρασία αναδύεται από πολλά άτομα που κινούνται συλλογικά, παρόλο που κανένα άτομο δεν έχει θερμοκρασία.
Κάποιος ταξιδεύει πίσω στο χρόνο κάνοντας zoom out και ρίχνοντας μια πιο ασαφή ματιά στο ολόγραμμα. Τελικά, ωστόσο, κάποιος χάνει όλες τις πληροφορίες που είναι κωδικοποιημένες στο ολόγραμμα. Αυτή θα ήταν η αρχή του χρόνου - η Μεγάλη Έκρηξη.
Για σχεδόν έναν αιώνα, μελετήσαμε την προέλευση του σύμπαντος στο σταθερό υπόβαθρο των αμετάβλητων νόμων της φύσης. Αλλά η θεωρία μας διαβάζει την ιστορία του σύμπαντος από μέσα και ως μια που περιλαμβάνει, στα πρώτα του στάδια, τη γενεαλογία των φυσικών νόμων. Δεν είναι οι νόμοι ως τέτοιοι αλλά η ικανότητά τους να μεταμορφώνουν τον τελευταίο λόγο.
Μελλοντικές κοσμολογικές παρατηρήσεις μπορεί να βρουν στοιχεία γι' αυτό. Για παράδειγμα, παρατηρήσεις ακριβείας του βαρυτικά κύματα— κυματισμοί στον ιστό του χωροχρόνου — μπορεί να αποκαλύπτουν υπογραφές μερικών από τους πρώιμους κλάδους του σύμπαντος. Αν εντοπιστεί, το κοσμολογικό φινάλε του Χόκινγκ μπορεί κάλλιστα να αποδειχθεί η μεγαλύτερη επιστημονική του κληρονομιά.
Αυτό το άρθρο αναδημοσιεύθηκε από το Η Συνομιλία υπό την άδεια Creative Commons. Διαβάστε το αρχικό άρθρο.
Image Credit: FelixMittermeier από Pixabay
- SEO Powered Content & PR Distribution. Ενισχύστε σήμερα.
- PlatoAiStream. Web3 Data Intelligence. Ενισχύθηκε η γνώση. Πρόσβαση εδώ.
- Minting the Future με την Adryenn Ashley. Πρόσβαση εδώ.
- Αγορά και πώληση μετοχών σε εταιρείες PRE-IPO με το PREIPO®. Πρόσβαση εδώ.
- πηγή: https://singularityhub.com/2023/05/12/what-stephen-hawkings-final-theory-of-the-cosmos-reveals-about-the-origins-of-time-and-life/
- :έχει
- :είναι
- :δεν
- :που
- 1
- 14
- 1998
- 20
- 20 χρόνια
- 2018
- a
- Σχετικά
- πάνω από
- ΠΕΡΙΛΗΨΗ
- Λογαριασμός
- αποκτούν
- πράξεις
- υιοθετώντας
- προηγμένες
- Μετά το
- πάλι
- κατά
- Όλα
- Επίσης
- πάντοτε
- ποσό
- Ενισχυμένου
- an
- και
- άγγελοι
- απάντηση
- κάθε
- εμφανής
- ΕΙΝΑΙ
- γύρω
- άρθρο
- AS
- At
- άτομο
- μακριά
- πίσω
- φόντο
- BE
- επειδή
- γίνονται
- ήταν
- είναι
- παρακάτω
- Καλύτερα
- μεταξύ
- Μεγάλος
- Μεγάλη έκρηξη
- δισεκατομμύρια
- Κομμάτι
- υποκαταστήματα
- αλλά
- κουμπί
- by
- που ονομάζεται
- CAN
- Χωρητικότητα
- αλιεύονται
- Αιτία
- Κέντρο
- Αιώνας
- αλλαγή
- επιλογή
- κλικ
- Κλεισιμο
- CO
- κωδικός
- συνεργασία
- συλλέγουν
- συλλογικά
- COM
- Ελάτε
- άνεση
- Κοινά
- ανταγωνίζονται
- Συνθήκες
- Εξετάστε
- συνεχώς
- συνεχίζεται
- Συνομιλία
- Κοσμολογία
- Σύμπαν
- θα μπορούσε να
- μετρητής
- ρωγμή
- δημιουργήθηκε
- δημιουργία
- Δημιουργικός
- μονάδες
- ημερομηνία
- Ημ.
- αποσυνδεδεμένο
- βαθύτερη
- Υπηρεσίες
- σχεδιασμένα
- προσδιορισμός
- ανάπτυξη
- DID
- διαφορετικές
- Διαστάσεις
- εξαφανίζονται
- ανακάλυψαν
- ποικίλλω
- do
- κάνει
- Don
- Μην
- σχέδιο
- κάθε
- Νωρίτερα
- Νωρίς
- Πρώιμο Σύμπαν
- Αποτελεσματικός
- Αϊνστάιν
- αναδύονται
- προέκυψαν
- αναδύεται
- τέλος
- ενέργεια
- Αίνιγμα
- τεράστιος
- Εισέρχεται
- Ολόκληρος
- Περιβάλλον
- ειδικά
- Even
- τελικά
- ΠΑΝΤΑ
- απόδειξη
- εξέλιξη
- εξελίσσονται
- εξελίχθηκε
- ακριβώς
- υπάρχουν
- εξήγηση
- ύφασμα
- γεγονός
- εξασθενίσει
- ΑΠΟΤΥΓΧΑΝΩ
- τους φόβους
- αισθάνομαι
- λίγοι
- τελικός
- φινάλε
- Εύρεση
- σταθερά
- Όνομα
- διακυμάνσεις
- Για
- Δυνάμεις
- μορφή
- Βρέθηκαν
- συχνάζω
- από
- παγωμένος
- Βασικές αρχές
- μελλοντικός
- Γαλαξίες
- παίρνω
- gif
- Go
- Θεός
- μεγαλύτερη
- είχε
- συμβαίνω
- Έχω
- που έχει
- he
- αυτόν
- του
- ιστορία
- Ολόγραμμα
- ολογραφική
- ελπίζω
- ΚΑΥΤΌ
- Πως
- Ωστόσο
- HTTPS
- Οι άνθρωποι
- i
- ιδέα
- if
- αμετάβλητος
- in
- περιλαμβάνει
- αναπόφευκτα
- επηρεάζονται
- πληροφορίες
- πληροφορίες
- συμφυής
- αρχικός
- παράδειγμα
- αντί
- αλληλεπιδράσεις
- σε
- συμμετέχουν
- IT
- ΤΟΥ
- άλματα
- μόλις
- Είδος
- Αργά
- Του νόμου
- Led
- Κληροδότημα
- Φακός
- μείον
- Επίπεδο
- Άδεια
- ζωή
- Μου αρέσει
- ζω
- θέσεις
- ματιά
- κοιτάζοντας
- Χάνει
- που
- κάνω
- ΚΑΝΕΙ
- πολοί
- Μάρτιος
- μαθηματικός
- ύλη
- Ενδέχεται..
- μέσα
- σήμαινε
- μηχανική
- ενδέχεται να
- στιγμή
- περισσότερο
- πλέον
- κίνηση
- πολύ
- πολυσύμπαν
- πρέπει
- Φύση
- Ανάγκη
- ποτέ
- Νέα
- Όχι.
- αριθμός
- παρατηρούμε
- Εμφανή
- of
- Παλιά
- on
- μια φορά
- ONE
- αποκλειστικά
- Αισιοδοξία
- or
- Προέλευση
- ΑΛΛΑ
- δικός μας
- έξω
- Αποτέλεσμα
- εκτός
- επί
- δική
- σελίδα
- παράμετροι
- σωματίδιο
- Το παρελθόν
- ίσως
- περίοδος
- προσωπικός
- προσωπικά δεδομένα
- προοπτική
- φυσικός
- Φυσική
- Επιλογές
- Πλανήτες
- Πλάτων
- Πληροφορία δεδομένων Plato
- Πλάτωνα δεδομένα
- σας παρακαλούμε
- Σημείο
- θέση
- δυνατότητες
- δυνατός
- Ακρίβεια
- Προβλέψεις
- Προβλέπει
- Πριν
- διαδικασια μας
- Παράγεται
- βαθύς
- σχέδιο
- ιδιότητες
- περιουσία
- Αποδείξτε
- ιδιότητες
- Quantum
- Κβαντική μηχανική
- κβαντικά σωματίδια
- αναζήτηση
- Ερωτήσεις
- τυχαίος
- τυχαία
- Διάβασε
- Σχέσεις
- αφαιρέστε
- καθιστά
- απαιτείται
- έρευνα
- αποτέλεσμα
- αποκαλύπτω
- Αποκαλύπτει
- κανόνες
- s
- ίδιο
- επιστήμονες
- Οθόνη
- δείτε
- επιλογή
- αίσθηση
- σειρά
- διάφοροι
- Shape
- Shared
- Υπογραφές
- Ομοίως
- απλότητα
- ενιαίας
- So
- μερικοί
- κάτι
- Σύντομα
- Χώρος
- χωρική
- συγκεκριμένες
- σταθερός
- στάδια
- Εκκίνηση
- ξεκίνησε
- Στέφανος
- Ιστορία
- δομή
- μελετημένος
- τέτοιος
- προτείνω
- προσθήκη
- Επιφάνεια
- ανυψωτήρ
- TAG
- Πάρτε
- λήψη
- ευχαριστώ
- ότι
- Η
- τους
- Τους
- τους
- τότε
- θεωρία
- Εκεί.
- εκ τούτου
- επομένως
- Αυτοί
- αυτοί
- αυτό
- αν και?
- σκέψη
- τρία
- Μέσω
- παντού
- ώρα
- διαχρονικό
- προς την
- σήμερα
- σημερινή
- προς
- Μεταμορφώστε
- δέντρο
- ταλαιπωρία
- ΣΤΡΟΦΗ
- δύο
- τελικός
- τελικά
- κατανοητή
- Σύμπαν
- us
- συνήθως
- Αξίες
- επιχείρηση
- Ventures
- επαληθεύσιμα
- Δες
- ήταν
- Τρόπος..
- we
- ΛΟΙΠΌΝ
- ήταν
- Τι
- πότε
- Ποιό
- Ο ΟΠΟΊΟΣ
- με
- εντός
- λέξη
- Εργασία
- του κόσμου
- θα
- γραφή
- Λανθασμένος
- χρόνια
- Ναί
- ακόμη
- εσείς
- zephyrnet
- μεγέθυνση