Wijlen natuurkundige Stephen Hawking vroeg me voor het eerst om met hem samen te werken om 'een nieuwe kwantumtheorie van de Big Bang” in 1998. Wat begon als een doctoraatsproject evolueerde in zo'n 20 jaar naar een intense samenwerking die eindigde alleen met zijn overlijden in maart 14, 2018.
Het raadsel dat gedurende deze periode centraal stond in ons onderzoek, was hoe de oerknal had kunnen ontstaan omstandigheden die zo perfect gastvrij zijn voor het leven. Ons antwoord is zijn gepubliceerd in een nieuw boek, Over de oorsprong van tijd: de laatste theorie van Stephen Hawking.
Vragen over de uiteindelijke oorsprong van de kosmos, of het universum, halen de natuurkunde uit haar comfortzone. Toch was dit precies waar Hawking zich graag op waagde. Het vooruitzicht - of de hoop - om het raadsel van kosmisch ontwerp op te lossen, was de drijvende kracht achter veel van Hawking's onderzoek in de kosmologie. “Om moedig te gaan waarheen Star Trek angsten om te betreden' was zijn motto - en ook zijn screensaver.
Onze gedeelde wetenschappelijke zoektocht betekende dat we onvermijdelijk naar elkaar toe groeiden. Als je bij hem in de buurt bent, kan je niet anders dan beïnvloed worden door zijn vastberadenheid en optimisme dat we raadselachtige vragen kunnen beantwoorden. Hij gaf me het gevoel alsof we ons eigen scheppingsverhaal aan het schrijven waren, wat we in zekere zin ook deden.
Vroeger dacht men dat het schijnbare ontwerp van de kosmos betekende dat er een ontwerper moest zijn - een God. Tegenwoordig wijzen wetenschappers in plaats daarvan op de wetten van de natuurkunde. Deze wetten hebben een aantal opvallende levensbevorderende eigenschappen. Neem de hoeveelheid materie en energie in het universum, de delicate verhoudingen van de krachten, of het aantal ruimtelijke dimensies.
natuurkundigen hebben ontdekt dat als je deze eigenschappen maar een klein beetje aanpast, dit het universum levenloos maakt. Het voelt bijna alsof het universum een oplossing is, zelfs een grote.
Maar waar komen de wetten van de fysica vandaan? Van Albert Einstein tot Hawking in zijn eerdere werk, de meeste 20e-eeuwse natuurkundigen beschouwden de wiskundige relaties die ten grondslag liggen aan de natuurwetten als eeuwige waarheden. In deze visie is het schijnbare ontwerp van de kosmos een kwestie van wiskundige noodzaak. Het universum is zoals het is omdat de natuur geen keuze had.
Rond de eeuwwisseling kwam er een andere verklaring naar voren. Misschien leven we in een multiversum, een enorme ruimte die een lappendeken van universums voortbrengt, elk met zijn eigen soort oerknal en fysica. Het zou statistisch gezien logisch zijn als een paar van deze universums levensvriendelijk zijn.
Maar al snel raakten dergelijke multiversum-mijmeringen verstrikt in een spiraal van paradoxen en geen verifieerbare voorspellingen.
Kosmologie binnenstebuiten keren
Kunnen we het beter doen? Ja, Hawking en ik kwamen erachter, maar alleen door afstand te doen van het idee, inherent aan de multiversum-kosmologie, dat onze natuurkundige theorieën vanuit Gods perspectief kunnen worden bekeken, alsof ze buiten de hele kosmos staan.
Het is een voor de hand liggend en ogenschijnlijk tautologisch punt: de kosmologische theorie moet het feit verklaren dat we in het universum bestaan. "We zijn geen engelen die het universum van buitenaf bekijken", vertelde Hawking me. "Onze theorieën zijn nooit losgekoppeld van ons."
We wilden de kosmologie heroverwegen vanuit het perspectief van een waarnemer. Dit vereiste het aannemen van de vreemde regels van kwantummechanica, die de microwereld van deeltjes en atomen beheersen.
Volgens de kwantummechanica kunnen deeltjes zich op verschillende mogelijke locaties tegelijkertijd bevinden, een eigenschap die superpositie wordt genoemd. Pas wanneer een deeltje wordt waargenomen, kiest het (willekeurig) een bepaalde positie. Kwantummechanica omvat ook willekeurige sprongen en fluctuaties, zoals deeltjes die uit de lege ruimte springen en weer verdwijnen.
In een kwantumuniversum ontstaat dus een tastbaar verleden en toekomst uit een waas van mogelijkheden door middel van een continu proces van waarnemen. Dergelijke kwantumwaarnemingen hoeven niet door mensen te worden uitgevoerd. De omgeving of zelfs een enkel deeltje kan 'waarnemen'.
Talloze van dergelijke kwantumobservaties transformeren voortdurend wat zou kunnen zijn in wat er gebeurt, waardoor het universum steviger tot bestaan wordt gebracht. En als iets eenmaal is waargenomen, worden alle andere mogelijkheden irrelevant.
We ontdekten dat wanneer we terugkijken op de vroegste stadia van het universum door een kwantumlens, er een dieper niveau van evolutie is waarin zelfs de wetten van de natuurkunde veranderen en evolueren, synchroon met het universum dat vorm aan het krijgen is. Bovendien heeft deze meta-evolutie een darwinistisch tintje.
Variatie komt binnen omdat willekeurige kwantumsprongen frequente excursies veroorzaken van wat het meest waarschijnlijk is. Selectie komt binnen omdat sommige van deze excursies kunnen worden versterkt en bevroren, dankzij kwantumobservatie. De wisselwerking tussen deze twee concurrerende krachten - variatie en selectie - in het oeruniversum leverde een vertakkende boom van fysische wetten op.
Het resultaat is een grondige herziening van de fundamenten van de kosmologie. Kosmologen gaan meestal uit van wetten en beginvoorwaarden die bestonden op het moment van de Big Bang, overweeg dan hoe het universum van vandaag daaruit is voortgekomen. Maar we suggereren dat deze wetten zelf het resultaat zijn van evolutie.
Dimensies, krachten en deeltjessoorten transmuteren en diversifiëren in de oven van de hete oerknal - enigszins analoog aan hoe biologische soorten miljarden jaren later ontstaan - en krijgen na verloop van tijd hun effectieve vorm.
Bovendien betekent de betrokken willekeur dat de uitkomst van deze evolutie – de specifieke reeks fysische wetten die ons universum maakt tot wat het is –alleen achteraf te begrijpen.
In zekere zin was het vroege universum een superpositie van een enorm aantal mogelijke werelden. Maar we kijken vandaag naar het universum in een tijd waarin mensen, sterrenstelsels en planeten bestaan. Dat betekent dat we de geschiedenis zien die tot onze evolutie heeft geleid.
We observeren parameters met 'gelukswaarden'. Maar we hebben het mis om aan te nemen dat ze op de een of andere manier zijn ontworpen of altijd zo zijn geweest.
Het probleem met de tijd
De kern van onze hypothese is dat, terug in de tijd redenerend, de evolutie naar meer eenvoud en minder structuur de hele tijd doorgaat. Uiteindelijk vervagen zelfs de tijd en daarmee de natuurwetten.
Deze visie komt vooral tot uiting in de holografische vorm van onze theorie. De "holografisch principe” in de natuurkunde voorspelt dat net zoals een hologram drie dimensies lijkt te hebben terwijl het in feite slechts in twee dimensies is gecodeerd, de evolutie van het hele universum op dezelfde manier is gecodeerd op een abstract, tijdloos oppervlak.
Hawking en ik kijken naar tijd en causaliteit als "opkomende kwaliteiten", zonder eerder bestaan, maar voortkomend uit de interacties tussen talloze kwantumdeeltjes. Het lijkt een beetje op hoe temperatuur ontstaat uit vele atomen die collectief bewegen, ook al heeft geen enkel atoom temperatuur.
Men waagt zich terug in de tijd door uit te zoomen en het hologram vager te bekijken. Uiteindelijk verliest men echter alle informatie die in het hologram is gecodeerd. Dit zou de oorsprong van de tijd zijn: de oerknal.
Al bijna een eeuw bestuderen we de oorsprong van het universum tegen de stabiele achtergrond van onveranderlijke natuurwetten. Maar onze theorie leest de geschiedenis van het universum van binnenuit en als een die, in zijn vroegste stadia, de genealogie van de natuurwetten omvat. Het zijn niet de wetten als zodanig, maar hun vermogen om te transmuteren heeft het laatste woord.
Toekomstige kosmologische waarnemingen kunnen hiervoor bewijs vinden. Bijvoorbeeld precisiewaarnemingen van zwaartekrachtgolven- rimpelingen in het weefsel van ruimtetijd - kunnen kenmerken onthullen van enkele van de vroege takken van het universum. Indien gezien, zou de kosmologische finale van Hawking wel eens zijn grootste wetenschappelijke nalatenschap kunnen blijken te zijn.
Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanaf The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees de originele artikel.
Krediet van het beeld: Felix Mittermeier oppompen van Pixabay
- Door SEO aangedreven content en PR-distributie. Word vandaag nog versterkt.
- PlatoAiStream. Web3 gegevensintelligentie. Kennis versterkt. Toegang hier.
- De toekomst slaan met Adryenn Ashley. Toegang hier.
- Koop en verkoop aandelen in PRE-IPO-bedrijven met PREIPO®. Toegang hier.
- Bron: https://singularityhub.com/2023/05/12/what-stephen-hawkings-final-theory-of-the-cosmos-reveals-about-the-origins-of-time-and-life/
- : heeft
- :is
- :niet
- :waar
- 1
- 14
- 1998
- 20
- 20 jaar
- 2018
- a
- Over
- boven
- SAMENVATTING
- Account
- verwerven
- Handelingen
- De goedkeuring van
- vergevorderd
- Na
- weer
- tegen
- Alles
- ook
- altijd
- bedragen
- Amplified
- an
- en
- angels
- beantwoorden
- elke
- schijnbaar
- ZIJN
- rond
- dit artikel
- AS
- At
- atoom
- weg
- terug
- achtergrond
- BE
- omdat
- worden
- geweest
- wezen
- onder
- Betere
- tussen
- Groot
- Big Bang
- miljarden
- Beetje
- takken
- maar
- by
- Dit betekent dat we onszelf en onze geliefden praktisch vergiftigen.
- CAN
- Inhoud
- gevangen
- Veroorzaken
- Centreren
- Eeuw
- verandering
- keuze
- Klik
- Sluiten
- CO
- code
- samenwerking
- verzamelen
- collectief
- COM
- hoe
- comfort
- Volk
- concurrerende
- voorwaarden
- Overwegen
- permanent
- blijft
- Gesprek
- Kosmologie
- Kosmos
- kon
- Counter
- barst
- aangemaakt
- het aanmaken
- Creatieve
- Credits
- gegevens
- dagen
- ontkoppelde
- diepere
- Design
- ontworpen
- bepaling
- ontwikkelen
- DEED
- anders
- Afmeting
- verdwijnen
- ontdekt
- Diversificatie
- do
- doet
- don
- Dont
- tekening
- elk
- Vroeger
- Vroeg
- Vroeg heelal
- effectief
- einstein
- te voorschijn komen
- voortgekomen
- voorschijn
- einde
- energie-niveau
- Raadsel
- enorm
- Komt binnen
- Geheel
- Milieu
- vooral
- Zelfs
- uiteindelijk
- OOIT
- bewijzen
- Evolutie
- ontwikkelen
- evolueerde
- precies
- bestaan
- uitleg
- stof
- feit
- vervagen
- FAIL
- angsten
- voelen
- weinig
- finale
- finale
- VIND DE PLEK DIE PERFECT VOOR JOU IS
- stevig
- Voornaam*
- schommelingen
- Voor
- Krachten
- formulier
- gevonden
- veelvuldig
- oppompen van
- bevroren
- Fundamentals
- toekomst
- Galaxies
- krijgen
- gif
- Go
- God
- beste
- HAD
- gebeuren
- Hebben
- met
- he
- hem
- zijn
- geschiedenis
- Hologram
- holografische
- hoop
- Populair
- Hoe
- Echter
- HTTPS
- Mensen
- i
- idee
- if
- onveranderlijk
- in
- omvat
- onvermijdelijk
- beïnvloed
- info
- informatie
- inherent
- eerste
- instantie
- verkrijgen in plaats daarvan
- interacties
- in
- betrokken zijn
- IT
- HAAR
- sprongen
- voor slechts
- Soort
- Laat
- Wetten
- LED
- Nalatenschap
- lens
- minder
- Niveau
- Vergunning
- Life
- als
- leven
- locaties
- Kijk
- op zoek
- Verliest
- gemaakt
- maken
- MERKEN
- veel
- Maart
- wiskundig
- Materie
- Mei..
- middel
- betekende
- mechanica
- macht
- moment
- meer
- meest
- bewegend
- veel
- Multiverse
- Dan moet je
- NATUUR
- Noodzaak
- nooit
- New
- geen
- aantal
- waarnemen
- Voor de hand liggend
- of
- Oud
- on
- eens
- EEN
- Slechts
- Optimisme
- or
- Oorsprong
- Overige
- onze
- uit
- Resultaat
- buiten
- over
- het te bezitten.
- pagina
- parameters
- deeltje
- verleden
- misschien
- periode
- persoonlijk
- persoonlijke gegevens
- perspectief
- Fysiek
- Fysica
- picks
- Planeten
- Plato
- Plato gegevensintelligentie
- PlatoData
- dan
- punt
- positie
- mogelijkheden
- mogelijk
- precisie
- Voorspellingen
- voorspelt
- Voorafgaand
- geproduceerd
- diepgaand
- project
- vastgoed
- eigendom
- Bewijzen
- kwaliteiten
- Quantum
- Kwantummechanica
- kwantumdeeltjes
- zoektocht
- Contact
- willekeurige
- willekeurigheid
- Lees
- Relaties
- verwijderen
- renders
- nodig
- onderzoek
- resultaat
- onthullen
- onthult
- reglement
- s
- dezelfde
- wetenschappers
- scherm
- zien
- selectie
- zin
- reeks
- verscheidene
- Vorm
- gedeeld
- handtekeningen
- evenzo
- eenvoud
- single
- So
- sommige
- iets
- Spoedig
- Tussenruimte
- ruimtelijke
- specifiek
- stabiel
- stadia
- begin
- gestart
- Stephen
- Verhaal
- structuur
- bestudeerd
- dergelijk
- stel
- superpositie
- Oppervlak
- aanpakken
- TAG
- Nemen
- het nemen
- bedankt
- dat
- De
- hun
- Ze
- zich
- harte
- theorie
- Er.
- daarbij
- daarom
- Deze
- ze
- dit
- toch?
- gedachte
- drie
- Door
- overal
- niet de tijd of
- tijdloos
- naar
- vandaag
- vandaag
- in de richting van
- Transformeren
- boom
- moeite
- BEURT
- twee
- ultieme
- Tenslotte
- begrijpelijk
- Universum
- us
- doorgaans
- Values
- onderneming
- Ventures
- te verifiëren
- Bekijk
- was
- Manier..
- we
- GOED
- waren
- Wat
- wanneer
- welke
- WIE
- Met
- binnen
- Woord
- Mijn werk
- s werelds
- zou
- het schrijven van
- Verkeerd
- jaar
- ja
- nog
- u
- zephyrnet
- inzoomen