הפיזיקאי המנוח סטיבן הוקינג ביקש ממני לראשונה לעבוד איתו כדי לפתח "תורת קוונטים חדשה של המפץ הגדול" בשנת 1998. מה שהתחיל כפרויקט דוקטורט התפתח במשך כ-20 שנה לשיתוף פעולה אינטנסיבי שהסתיים רק עם לכתו במארס 14, 2018.
החידה שעמדת במרכז המחקר שלנו לאורך תקופה זו הייתה כיצד המפץ הגדול יכול היה ליצור תנאים כל כך מסבירי פנים לחיים. התשובה שלנו היא להיות פורסם בספר חדש, על מוצא הזמן: התיאוריה הסופית של סטיבן הוקינג.
שאלות על המקור האולטימטיבי של הקוסמוס, או היקום, מוציאות את הפיזיקה מאזור הנוחות שלה. אבל זה היה בדיוק המקום שבו הוקינג אהב להסתכן. הסיכוי - או התקווה - לפצח את חידת העיצוב הקוסמי הניע חלק גדול מהמחקר של הוקינג בקוסמולוגיה. "ללכת באומץ לאן מסע בין כוכבים פחדים לדרוך" היה המוטו שלו - וגם שומר המסך שלו.
המסע המדעי המשותף שלנו גרם לכך שהתקרבנו בהכרח. בהיותו בסביבתו, אי אפשר היה שלא להיות מושפע מהנחישות והאופטימיות שלו שנוכל להתמודד עם שאלות מסתוריות. הוא גרם לי להרגיש כאילו אנחנו כותבים את סיפור הבריאה שלנו, מה שבמובן מסוים עשינו.
בימים עברו, חשבו שהעיצוב לכאורה של הקוסמוס אומר שצריך להיות מעצב - אלוהים. כיום, מדענים במקום זאת מצביעים על חוקי הפיזיקה. לחוקים אלה יש מספר תכונות מעוררות חיים. קח את כמות החומר והאנרגיה ביקום, את היחסים העדינים של הכוחות, או את מספר הממדים המרחביים.
פיזיקאים גילה שאם תשנה מעט את המאפיינים האלה, זה הופך את היקום לחסר חיים. זה כמעט מרגיש כאילו היקום הוא תיקון - אפילו גדול.
אבל מאיפה באים חוקי הפיזיקה? מאלברט איינשטיין ועד הוקינג בעבודתו הקודמת, רוב הפיזיקאים של המאה ה-20 התייחסו ליחסים המתמטיים העומדים בבסיס החוקים הפיזיקליים כאל אמיתות נצחיות. בהשקפה זו, העיצוב לכאורה של הקוסמוס הוא עניין של הכרח מתמטי. היקום הוא כמו שהוא כי לטבע לא הייתה ברירה.
בסביבות תחילת המאה ה-21, נוצר הסבר אחר. אולי אנחנו חיים ברב-יקום, מרחב עצום שמוליד טלאים של יקומים, שלכל אחד יש סוג משלו של המפץ הגדול ופיזיקה. זה יהיה הגיוני, סטטיסטית, שכמה מהיקומים האלה יהיו ידידותיים לחיים.
עם זאת, עד מהרה הרהורים רב-יקומיים כאלה נתפסו בתוך א ספירלה של פרדוקסים וללא תחזיות ניתנות לאימות.
הופכים את הקוסמולוגיה מבפנים החוצה
האם אנחנו יכולים לעשות יותר טוב? כן, הוקינג ואני גילינו, אבל רק על ידי ויתור על הרעיון, הטבוע בקוסמולוגיה רב-יקומי, שהתיאוריות הפיזיקליות שלנו יכולות להסתכל על עין אלוהים, כאילו עומדות מחוץ לכל הקוסמוס.
זוהי נקודה ברורה ולכאורה טאוטולוגית: התיאוריה הקוסמולוגית חייבת להסביר את העובדה שאנו קיימים בתוך היקום. "אנחנו לא מלאכים שמסתכלים על היקום מבחוץ," אמר לי הוקינג. "התיאוריות שלנו לעולם אינן מנותקות מאיתנו."
יצאנו לחשוב מחדש על הקוסמולוגיה מנקודת מבט של מתבונן. זה דרש אימוץ הכללים המוזרים של מכניקה קוואנטית, השולטים בעולם המיקרו של חלקיקים ואטומים.
לפי מכניקת הקוונטים, חלקיקים יכולים להיות בכמה מקומות אפשריים בו-זמנית, תכונה הנקראת סופרפוזיציה. רק כאשר נצפה חלקיק הוא בוחר (באקראי) מיקום מוגדר. מכניקת הקוונטים כוללת גם קפיצות ותנודות אקראיות, כמו חלקיקים שיוצאים מהחלל הריק ונעלמים שוב.
ביקום קוונטי, אפוא, עבר ועתיד מוחשיים יוצאים מתוך ערפול של אפשרויות באמצעות תהליך מתמשך של התבוננות. תצפיות קוונטיות כאלה אינן צריכות להתבצע על ידי בני אדם. הסביבה או אפילו חלקיק בודד יכולים "להתבונן".
אינספור פעולות תצפית קוונטיות כאלה הופכות ללא הרף את מה שעשוי להיות למה שקורה, ובכך מושכות את היקום בצורה איתנה יותר אל הקיום. וברגע שמשהו נצפה, כל שאר האפשרויות הופכות ללא רלוונטיות.
גילינו שכאשר מסתכלים אחורה על השלבים המוקדמים ביותר של היקום דרך עדשה קוונטית, יש רמה עמוקה יותר של אבולוציה שבה אפילו חוקי הפיזיקה משתנים ומתפתחים, בסנכרון עם היקום שמתגבש. מה שכן, למטא-אבולוציה הזו יש טעם דרוויני.
וריאציה נכנסת מכיוון שקפיצות קוונטיות אקראיות גורמות לטיולים תכופים ממה שהכי סביר. הסלקציה נכנסת מכיוון שניתן להגביר ולהקפיא חלק מהטיולים הללו, הודות לתצפית קוונטית. יחסי הגומלין בין שני הכוחות המתחרים הללו - שונות וברירה - ביקום הקדמון יצר עץ מסועף של חוקים פיזיקליים.
התוצאה היא עדכון עמוק של יסודות הקוסמולוגיה. קוסמולוגים מתחילים בדרך כלל בהנחה של חוקים ותנאים ראשוניים שהיו קיימים ברגע של המפץ הגדול, ואז שקול כיצד היקום של היום התפתח מהם. אבל אנחנו מציעים שהחוקים האלה הם עצמם תוצאה של אבולוציה.
מימדים, כוחות ומינים של חלקיקים מתחלפים ומתגוננים בכבשן המפץ הגדול החם - בדומה לאופן שבו מינים ביולוגיים צצים מיליארדי שנים מאוחר יותר - ורוכשים את צורתם היעילה עם הזמן.
יתרה מכך, האקראיות המעורבת פירושה שהתוצאה של האבולוציה הזו - קבוצת החוקים הפיזיקלית הספציפית שהופכת את היקום שלנו למה שהוא -אפשר להבין רק בדיעבד.
במובן מסוים, היקום המוקדם היה סופרפוזיציה של מספר עצום של עולמות אפשריים. אבל אנחנו מסתכלים על היקום היום בתקופה שבה קיימים בני אדם, גלקסיות וכוכבי לכת. זה אומר שאנחנו רואים את ההיסטוריה שהובילה לאבולוציה שלנו.
אנו צופים בפרמטרים עם "ערכים מזל". אבל אנחנו טועים להניח שהם עוצבו איכשהו או תמיד ככה.
הצרה עם הזמן
עיקר ההשערה שלנו הוא שבסיבה לאחור בזמן, האבולוציה לקראת יותר פשטות ופחות מבנה ממשיכה לאורך כל הדרך. בסופו של דבר, אפילו הזמן ואיתו החוקים הפיזיקליים מתפוגגים.
השקפה זו באה לידי ביטוי במיוחד מהצורה ההולוגרפית של התיאוריה שלנו. ה "עיקרון הולוגרפי” בפיזיקה חוזה שכפי שנראה שלהולוגרמה יש שלושה מימדים כאשר היא למעשה מקודדת בשני ממדים בלבד, האבולוציה של היקום כולו מקודדת באופן דומה על משטח מופשט ונצחי.
הוקינג ואני רואים זמן וסיבתיות בתור "איכויות מתעוררות", ללא קיום קודם אלא הנובע מאינטראקציות בין אינספור חלקיקים קוונטיים. זה קצת כמו איך הטמפרטורה עולה מאטומים רבים הנעים ביחד, למרות שלאף אטום בודד אין טמפרטורה.
אפשר לחזור אחורה בזמן על ידי התרחקות והסתכלות מטושטשת יותר בהולוגרמה. אולם בסופו של דבר מאבדים את כל המידע המקודד בהולוגרמה. זה יהיה מקור הזמן - המפץ הגדול.
במשך כמעט מאה שנה, חקרנו את מקור היקום על רקע יציב של חוקי טבע בלתי משתנים. אבל התיאוריה שלנו קוראת את ההיסטוריה של היקום מבפנים וככזו הכוללת, בשלביה המוקדמים ביותר, את אילן היוחסין של החוקים הפיזיקליים. לא החוקים כשלעצמם, אלא היכולת שלהם להתמיר, היא זו שהמילה האחרונה היא.
תצפיות קוסמולוגיות עתידיות עשויות למצוא עדויות לכך. למשל, תצפיות מדויקות של גלי כבידה- אדוות במרקם המרחב-זמן - עשויים לחשוף חתימות של כמה מהענפים המוקדמים של היקום. אם יזהה, הגמר הקוסמולוגי של הוקינג עשוי בהחלט להתגלות כמורשת המדעית הגדולה ביותר שלו.
מאמר זה פורסם מחדש מתוך שיחה תחת רישיון Creative Commons. קרא את ה מאמר מקורי.
תמונת אשראי: פליקס מיטרמאייר החל מ- pixabay
- הפצת תוכן ויחסי ציבור מופעל על ידי SEO. קבל הגברה היום.
- PlatoAiStream. Web3 Data Intelligence. הידע מוגבר. גישה כאן.
- הטבעת העתיד עם אדריאן אשלי. גישה כאן.
- קנה ומכירה של מניות בחברות PRE-IPO עם PREIPO®. גישה כאן.
- מקור: https://singularityhub.com/2023/05/12/what-stephen-hawkings-final-theory-of-the-cosmos-reveals-about-the-origins-of-time-and-life/
- :יש ל
- :הוא
- :לֹא
- :איפה
- 1
- 14
- 1998
- 20
- שנים 20
- 2018
- a
- אודות
- מֵעַל
- תקציר
- חֶשְׁבּוֹן
- לרכוש
- מעשים
- אימוץ
- מתקדם
- לאחר
- שוב
- נגד
- תעשיות
- גם
- תמיד
- כמות
- מוגבר
- an
- ו
- מלאכים
- לענות
- כל
- לכאורה
- ARE
- סביב
- מאמר
- AS
- At
- אטום
- רָחוֹק
- בחזרה
- רקע
- BE
- כי
- להיות
- היה
- להיות
- להלן
- מוטב
- בֵּין
- גָדוֹל
- המפץ הגדול
- מיליארדים
- קצת
- ענפים
- אבל
- לַחְצָן
- by
- נקרא
- CAN
- קיבולת
- נתפס
- לגרום
- מרכז
- מאה
- שינוי
- בחירה
- קליק
- סְגוֹר
- CO
- קוד
- שיתוף פעולה
- לגבות
- יַחַד
- COM
- איך
- נוחות
- המון עם
- מתחרה
- תנאים
- לשקול
- תמיד
- ממשיך
- שיחה
- קוסמולוגיה
- קוסמוס
- יכול
- דלפק
- סדק
- נוצר
- יצירה
- יְצִירָתִי
- אשראי
- נתונים
- ימים
- מנותקת
- עמוק יותר
- עיצוב
- מעוצב
- נחישות
- לפתח
- DID
- אחר
- ממדים
- נעלם
- גילה
- לגוון
- do
- עושה
- דון
- לא
- ציור
- כל אחד
- מוקדם יותר
- מוקדם
- היקום המוקדם
- אפקטיבי
- איינשטיין
- לצאת
- יצא
- מתגלה
- סוף
- אנרגיה
- חידה
- עֲנָקִי
- נכנס
- שלם
- סביבה
- במיוחד
- אֲפִילוּ
- בסופו של דבר
- אי פעם
- עדות
- אבולוציה
- להתפתח
- התפתח
- בדיוק
- להתקיים
- הסבר
- בד
- עובדה
- לדעוך
- FAIL
- פחדים
- להרגיש
- מעטים
- סופי
- סופי
- בתקיפות
- ראשון
- תנודות
- בעד
- כוחות
- טופס
- מצא
- תכוף
- החל מ-
- קפוא
- יסודות
- עתיד
- גלקסיות
- לקבל
- gif
- Go
- אל
- הגדול ביותר
- היה
- לקרות
- יש
- יש
- he
- לו
- שֶׁלוֹ
- היסטוריה
- הולוגרמה
- הולוגרפית
- לקוות
- חַם
- איך
- אולם
- HTTPS
- בני אדם
- i
- רעיון
- if
- בלתי ניתן לשינוי
- in
- כולל
- באופן בלתי נמנע
- מוּשׁפָע
- מידע
- מידע
- הטמון
- בתחילה
- למשל
- במקום
- יחסי גומלין
- אל תוך
- מעורב
- IT
- שֶׁלָה
- קפיצות
- רק
- סוג
- מְאוּחָר
- חוקים
- הוביל
- מוֹרֶשֶׁת
- Lens
- פחות
- רמה
- רישיון
- החיים
- כמו
- לחיות
- מקומות
- נראה
- הסתכלות
- מאבד
- עשוי
- לעשות
- עושה
- רב
- צעדה
- מתימטי
- דבר
- מאי..
- אומר
- התכוון
- מכניקה
- יכול
- רֶגַע
- יותר
- רוב
- נע
- הרבה
- Multiverse
- צריך
- טבע
- צורך
- לעולם לא
- חדש
- לא
- מספר
- להתבונן
- ברור
- of
- זקן
- on
- פעם
- ONE
- רק
- אופטימיות
- or
- מָקוֹר
- אחר
- שלנו
- הַחוּצָה
- תוֹצָאָה
- בחוץ
- יותר
- שֶׁלוֹ
- עמוד
- פרמטרים
- חלקיק
- עבר
- אוּלַי
- תקופה
- אישי
- מידע אישי
- פרספקטיבה
- גופני
- פיסיקה
- מבחר
- כוכבי לכת
- אפלטון
- מודיעין אפלטון
- אפלטון נתונים
- אנא
- נקודה
- עמדה
- אפשרויות
- אפשרי
- דיוק
- התחזיות
- תחזית
- קודם
- תהליך
- מיוצר
- עמוק
- פּרוֹיֶקט
- נכסים
- רכוש
- להוכיח
- תכונות
- קוונטית
- מכניקה קוואנטית
- חלקיקים קוונטיים
- לחקור
- שאלות
- אקראי
- אקראי
- חומר עיוני
- מערכות יחסים
- להסיר
- מעבד
- נדרש
- מחקר
- תוצאה
- לגלות
- מגלה
- כללי
- s
- אותו
- מדענים
- מסך
- לִרְאוֹת
- מבחר
- תחושה
- סט
- כמה
- צוּרָה
- משותף
- חתימות
- באופן דומה
- פשטות
- יחיד
- So
- כמה
- משהו
- בקרוב
- מֶרחָב
- מרחבית
- ספציפי
- יציב
- שלבים
- התחלה
- החל
- סטיבן
- סיפור
- מִבְנֶה
- מְחוֹשָׁב
- כזה
- להציע
- חֲפִיפָה
- משטח
- לְהִתְמוֹדֵד
- תָג
- לקחת
- נטילת
- תודה
- זֶה
- השמיים
- שֶׁלָהֶם
- אותם
- עצמם
- אז
- התאוריה
- שם.
- בכך
- לכן
- אלה
- הֵם
- זֶה
- אם כי?
- מחשבה
- שְׁלוֹשָׁה
- דרך
- בכל
- זמן
- נצחי
- ל
- היום
- של היום
- לקראת
- לשנות
- עץ
- צרה
- תור
- שתיים
- האולטימטיבי
- בסופו של דבר
- הבין
- עולם
- us
- בְּדֶרֶך כְּלַל
- ערכים
- מיזם
- מיזמים
- לאימות
- לצפיה
- היה
- דֶרֶך..
- we
- טוֹב
- היו
- מה
- מתי
- אשר
- מי
- עם
- בתוך
- Word
- תיק עבודות
- של העולם
- היה
- כתיבה
- טעות
- שנים
- כן
- עוד
- אתה
- זפירנט
- מתקרב