Nieżyjący już fizyk Stephen Hawking po raz pierwszy poprosił mnie o współpracę w celu opracowania „nowej teorii kwantowej Wielki Wybuch” w 1998. To, co zaczęło się jako projekt doktorancki, przekształciło się w ciągu około 20 lat w intensywną współpracę, która zakończyła się tylko z jego odejściem w marcu 14, 2018.
Zagadką w centrum naszych badań w tym okresie było to, w jaki sposób Wielki Wybuch mógł stworzyć warunki tak doskonale sprzyjające życiu. Naszą odpowiedzią jest bycie opublikowane w nowej książce, O pochodzeniu czasu: ostateczna teoria Stephena Hawkinga.
Pytania o ostateczne pochodzenie kosmosu lub wszechświata wyprowadzają fizykę z jej strefy komfortu. Jednak właśnie w tym miejscu Hawking lubił zapuszczać się. Perspektywa – lub nadzieja – rozwiązania zagadki kosmicznego projektu była motorem wielu badań Hawkinga w kosmologii. „Odważnie iść dokąd Star Trek obawia się stąpać” było jego mottem — a także jego wygaszacz ekranu.
Nasze wspólne poszukiwania naukowe oznaczały, że nieuchronnie zbliżyliśmy się do siebie. Przebywając w jego towarzystwie, nie można było nie ulec wpływowi jego determinacji i optymizmu, że możemy stawić czoła zagadkowym zagadnieniom. Sprawił, że poczułem się, jakbyśmy pisali własną historię stworzenia, co w pewnym sensie zrobiliśmy.
W dawnych czasach uważano, że pozorny projekt kosmosu oznacza, że musi istnieć projektant — Bóg. Dziś naukowcy zamiast tego wskazują na prawa fizyki. Prawa te mają wiele uderzających właściwości tworzących życie. Weźmy pod uwagę ilość materii i energii we wszechświecie, delikatne stosunki sił lub liczbę wymiarów przestrzennych.
Fizycy odkrył że jeśli zmienisz te właściwości choć trochę, sprawi to, że wszechświat stanie się martwy. Wydaje się prawie, że wszechświat jest poprawką - nawet dużą.
Ale skąd się biorą prawa fizyki? Od Alberta Einsteina po Hawkinga w jego wcześniejszej pracy, większość fizyków XX wieku uważała matematyczne zależności leżące u podstaw praw fizyki za wieczne prawdy. Z tego punktu widzenia pozorny projekt kosmosu jest kwestią matematycznej konieczności. Wszechświat jest taki, jaki jest, ponieważ natura nie miała wyboru.
Na przełomie XXI i XXI wieku pojawiło się inne wyjaśnienie. Być może żyjemy w wieloświecie, ogromnej przestrzeni, w której powstaje mozaika wszechświatów, każdy z własnym rodzajem Wielkiego Wybuchu i fizyką. Statystycznie sensowne byłoby, gdyby kilka z tych wszechświatów było przyjaznych życiu.
Jednak wkrótce takie wieloświatowe rozważania zostały złapane w spirala paradoksów i żadnych weryfikowalnych prognoz.
Wywracanie kosmologii na lewą stronę
Czy możemy zrobić lepiej? Tak, Hawking i ja dowiedzieliśmy się, ale tylko poprzez porzucenie idei nieodłącznie związanej z wieloświatową kosmologią, że nasze teorie fizyczne mogą przyjmować punkt widzenia z perspektywy Boga, tak jakby znajdowały się poza całym kosmosem.
Jest to oczywisty i pozornie tautologiczny punkt: teoria kosmologiczna musi wyjaśniać fakt, że istniejemy we wszechświecie. „Nie jesteśmy aniołami, którzy patrzą na wszechświat z zewnątrz” — powiedział mi Hawking. „Nasze teorie nigdy nie są od nas oddzielone”.
Postanowiliśmy przemyśleć kosmologię z perspektywy obserwatora. Wymagało to przyjęcia dziwnych zasad mechanika kwantowa, które rządzą mikroświatem cząstek i atomów.
Zgodnie z mechaniką kwantową cząstki mogą znajdować się w kilku możliwych miejscach jednocześnie, co jest właściwością zwaną superpozycją. Tylko wtedy, gdy obserwuje się cząstkę, (losowo) wybiera ona określoną pozycję. Mechanika kwantowa obejmuje również przypadkowe skoki i fluktuacje, takie jak cząstki wyskakujące z pustej przestrzeni i ponownie znikające.
Dlatego we wszechświecie kwantowym namacalna przeszłość i przyszłość wyłaniają się z mgiełki możliwości dzięki ciągłemu procesowi obserwacji. Takie obserwacje kwantowe nie muszą być przeprowadzane przez ludzi. Środowisko lub nawet pojedyncza cząsteczka może „obserwować”.
Niezliczone takie kwantowe akty obserwacji nieustannie przekształcają to, co może być, w to, co się dzieje, tym samym mocniej powołując wszechświat do istnienia. A kiedy coś zostanie zaobserwowane, wszystkie inne możliwości stają się nieistotne.
Odkryliśmy, że patrząc wstecz na najwcześniejsze stadia wszechświata przez soczewkę kwantową, istnieje głębszy poziom ewolucji, na którym nawet prawa fizyki zmieniają się i ewoluują, zsynchronizowany z kształtującym się wszechświatem. Co więcej, ta metaewolucja ma posmak darwinowski.
Pojawia się zmienność, ponieważ przypadkowe skoki kwantowe powodują częste odchylenia od tego, co najbardziej prawdopodobne. Wkracza selekcja, ponieważ niektóre z tych wyskoków można wzmocnić i zamrozić dzięki obserwacji kwantowej. Wzajemne oddziaływanie między tymi dwiema rywalizującymi ze sobą siłami — zmiennością i selekcją — w pierwotnym wszechświecie stworzyło rozgałęzione drzewo praw fizycznych.
Rezultatem jest głęboka rewizja podstaw kosmologii. Kosmologowie zwykle zaczynają od przyjęcia praw i warunków początkowych, które istniały w momencie powstania Wielki Wybuch, a następnie zastanów się, jak wyewoluował z nich dzisiejszy wszechświat. Sugerujemy jednak, że prawa te same w sobie są wynikiem ewolucji.
Wymiary, siły i gatunki cząstek zmieniają się i różnicują w piecu gorącego Wielkiego Wybuchu — nieco analogicznie do tego, jak gatunki biologiczne pojawiają się miliardy lat później — i z czasem uzyskują swoją efektywną formę.
Co więcej, związana z tym przypadkowość oznacza, że wynik tej ewolucji — określony zestaw praw fizycznych, który sprawia, że nasz wszechświat jest tym, czym jest —można zrozumieć dopiero z perspektywy czasu.
W pewnym sensie wczesny wszechświat był superpozycją ogromnej liczby możliwych światów. Ale patrzymy na wszechświat dzisiaj, w czasach, gdy istnieją ludzie, galaktyki i planety. Oznacza to, że widzimy historię, która doprowadziła do naszej ewolucji.
Obserwujemy parametry o „szczęśliwych wartościach”. Ale mylimy się, sądząc, że zostały one w jakiś sposób zaprojektowane lub zawsze takie były.
Kłopoty z czasem
Sedno naszej hipotezy polega na tym, że cofając się w czasie, ewolucja w kierunku większej prostoty i mniejszej struktury trwa przez cały czas. Ostatecznie nawet czas, a wraz z nim prawa fizyki zanikają.
Pogląd ten wynika szczególnie z holograficznej formy naszej teorii. „zasada holograficzna” w fizyce przewiduje, że podobnie jak hologram wydaje się mieć trzy wymiary, podczas gdy w rzeczywistości jest zakodowany tylko w dwóch wymiarach, podobnie ewolucja całego wszechświata jest zakodowana na abstrakcyjnej, ponadczasowej powierzchni.
Hawking i ja postrzegamy czas i przyczynowość jako „wyłaniające się cechy”, które nie istniały wcześniej, ale powstały w wyniku interakcji między niezliczonymi cząstkami kwantowymi. To trochę tak, jak temperatura powstaje z wielu atomów poruszających się razem, mimo że żaden pojedynczy atom nie ma temperatury.
Można cofnąć się w czasie, oddalając obraz i przyglądając się hologramowi w bardziej niewyraźny sposób. Ostatecznie jednak traci się wszystkie informacje zakodowane w hologramie. To byłby początek czasu – Wielki Wybuch.
Przez prawie sto lat badaliśmy pochodzenie wszechświata na stabilnym tle niezmiennych praw natury. Ale nasza teoria odczytuje historię wszechświata od wewnątrz i jako taką, która obejmuje, na najwcześniejszych etapach, genealogię praw fizycznych. To nie prawa jako takie, ale ich zdolność do transmutacji ma ostatnie słowo.
Przyszłe obserwacje kosmologiczne mogą znaleźć na to dowody. Na przykład precyzyjne obserwacje fale grawitacyjne— zmarszczki w tkaninie czasoprzestrzeni — mogą ujawnić sygnatury niektórych wczesnych gałęzi wszechświata. Jeśli zostanie zauważony, kosmologiczny finał Hawkinga może okazać się jego największym dziedzictwem naukowym.
Artykuł został opublikowany ponownie Konwersacje na licencji Creative Commons. Przeczytać oryginalny artykuł.
Kredytowych Image: Felix Mittermeier od Pixabay
- Dystrybucja treści i PR oparta na SEO. Uzyskaj wzmocnienie już dziś.
- PlatoAiStream. Analiza danych Web3. Wiedza wzmocniona. Dostęp tutaj.
- Wybijanie przyszłości w Adryenn Ashley. Dostęp tutaj.
- Kupuj i sprzedawaj akcje spółek PRE-IPO z PREIPO®. Dostęp tutaj.
- Źródło: https://singularityhub.com/2023/05/12/what-stephen-hawkings-final-theory-of-the-cosmos-reveals-about-the-origins-of-time-and-life/
- :ma
- :Jest
- :nie
- :Gdzie
- 1
- 14
- 1998
- 20
- 20 roku
- 2018
- a
- O nas
- powyżej
- ABSTRACT
- Konto
- nabyć
- Dzieje Apostolskie
- Przyjęcie
- zaawansowany
- Po
- ponownie
- przed
- Wszystkie kategorie
- również
- zawsze
- ilość
- wzmacniany
- an
- i
- anioły
- odpowiedź
- każdy
- pozorny
- SĄ
- na około
- artykuł
- AS
- At
- atom
- z dala
- z powrotem
- tło
- BE
- bo
- stają się
- być
- jest
- poniżej
- Ulepsz Swój
- pomiędzy
- Duży
- Wielki Wybuch
- miliardy
- Bit
- gałęzie
- ale
- przycisk
- by
- nazywa
- CAN
- Pojemność
- złapany
- Spowodować
- Centrum
- Wiek
- zmiana
- wybór
- kliknij
- Zamknij
- CO
- kod
- współpraca
- zbierać
- zbiorowo
- COM
- jak
- komfort
- Lud
- konkurowania
- Warunki
- Rozważać
- stale
- ciągły
- Rozmowa
- Kosmologia
- kosmos
- mógłby
- Przeciwdziałać
- pęknięcie
- stworzony
- tworzenie
- Twórczy
- kredyt
- dane
- Dni
- oddzielony
- głębiej
- Wnętrze
- zaprojektowany
- determinacja
- rozwijać
- ZROBIŁ
- różne
- Wymiary
- znikanie
- odkryty
- urozmaicać
- do
- robi
- darowizna
- nie
- rysunek
- każdy
- Wcześniej
- Wcześnie
- Wczesny Wszechświat
- Efektywne
- Einstein
- wyłaniać się
- wyłonił
- wyłania się
- zakończenia
- energia
- Enigma
- ogromny
- Wchodzi
- Cały
- Środowisko
- szczególnie
- Parzyste
- ostatecznie
- EVER
- dowód
- ewolucja
- ewoluuje
- ewoluowały
- dokładnie
- istnieć
- wyjaśnienie
- tkanina
- fakt
- blaknąć
- FAIL
- Obawy
- czuć
- kilka
- finał
- finał
- Znajdź
- mocno
- i terminów, a
- Wahania
- W razie zamówieenia projektu
- Siły
- Nasz formularz
- znaleziono
- częsty
- od
- zamrożone
- Podstawy
- przyszłość
- Galaktyki
- otrzymać
- gif
- Go
- Dobry
- Największym
- miał
- zdarzyć
- Have
- mający
- he
- go
- jego
- historia
- Hologram
- holograficzny
- nadzieję
- HOT
- W jaki sposób
- Jednak
- HTTPS
- Ludzie
- i
- pomysł
- if
- niezmienny
- in
- obejmuje
- nieuchronnie
- pod wpływem
- Informacje
- Informacja
- nieodłączny
- początkowy
- przykład
- zamiast
- Interakcje
- najnowszych
- zaangażowany
- IT
- JEGO
- skoki
- właśnie
- Uprzejmy
- Późno
- Laws
- Doprowadziło
- Dziedzictwo
- Obiektyw
- mniej
- poziom
- Licencja
- życie
- lubić
- relacja na żywo
- lokalizacji
- Popatrz
- poszukuje
- Traci
- zrobiony
- robić
- WYKONUJE
- wiele
- March
- matematyczny
- Materia
- Może..
- znaczy
- Oznaczało
- mechanika
- może
- moment
- jeszcze
- większość
- przeniesienie
- dużo
- Multiverse
- musi
- Natura
- Potrzebować
- nigdy
- Nowości
- Nie
- numer
- obserwować
- oczywista
- of
- Stary
- on
- pewnego razu
- ONE
- tylko
- Optymizm
- or
- Origin
- Inne
- ludzkiej,
- na zewnątrz
- Wynik
- zewnętrzne
- koniec
- własny
- strona
- parametry
- cząstka
- Przeszłość
- może
- okres
- osobisty
- dane personalne
- perspektywa
- fizyczny
- Fizyka
- Wybiera
- Planety
- plato
- Analiza danych Platona
- PlatoDane
- Proszę
- punkt
- position
- możliwości
- możliwy
- Detaliczność
- Przewidywania
- Prognozy
- Wcześniejszy
- wygląda tak
- Wytworzony
- głęboki
- projekt
- niska zabudowa
- własność
- Udowodnij
- cechy
- Kwant
- Mechanika kwantowa
- cząstki kwantowe
- poszukiwanie
- pytania
- przypadkowy
- przypadkowość
- Czytaj
- Relacje
- usunąć
- renderuje
- wymagany
- Badania naukowe
- dalsze
- ujawniać
- ujawnia
- reguły
- s
- taki sam
- Naukowcy
- Ekran
- widzieć
- wybór
- rozsądek
- zestaw
- kilka
- Shape
- shared
- Podpisy
- Podobnie
- prostota
- pojedynczy
- So
- kilka
- coś
- Wkrótce
- Typ przestrzeni
- Przestrzenne
- specyficzny
- stabilny
- etapy
- początek
- rozpoczęty
- Stephen
- Historia
- Struktura
- Studiował
- taki
- sugerować
- nałożenie
- Powierzchnia
- sprzęt
- TAG
- Brać
- biorąc
- dzięki
- że
- Połączenia
- ich
- Im
- sami
- następnie
- teoria
- Tam.
- a tym samym
- w związku z tym
- Te
- one
- to
- chociaż?
- myśl
- trzy
- Przez
- poprzez
- czas
- ponadczasowy
- do
- już dziś
- dzisiaj
- w kierunku
- Przekształcać
- drzewo
- kłopot
- SKRĘCAĆ
- drugiej
- ostateczny
- Ostatecznie
- zrozumiany
- Wszechświat
- us
- zazwyczaj
- Wartości
- przedsięwzięcie
- Ventures
- sprawdzalny
- Zobacz i wysłuchaj
- była
- Droga..
- we
- DOBRZE
- były
- Co
- jeśli chodzi o komunikację i motywację
- który
- KIM
- w
- w ciągu
- słowo
- Praca
- świat
- by
- pisanie
- Źle
- lat
- tak
- jeszcze
- ty
- zefirnet
- powiększanie