2018-04-03 20:34:29
Ο Στίβεν Χόκινγκ φρόντιζε να μας εκπλήσσει συνεχώς σε όλη τη διάρκεια της ζωής του. Τελικά φρόντισε να μας εκπλήξει και μετά τον θάνατό του Λίγες ημέρες προτού ο μεγάλος θεωρητικός αστροφυσικός και κοσμολόγος εγκαταλείψει τα εγκόσμια είχε υποβάλει προς δημοσίευση μία ακόμα μελέτη, προϊόν συνεργασίας με τον Τόμας Χέρτογκ, φυσικό του βελγικού Καθολικού Πανεπιστημίου της Λουβέν. Η εργασία δημοσιεύθηκε στην ηλεκτρονική πλατφόρμα Arxiv.org του Πανεπιστημίου Κορνέλ και σε αυτήν ο Χόκινγκ προσπαθεί να αποδείξει την ύπαρξη και άλλων συμπάντων, ενώ προτείνει και έναν τρόπο για να τα εντοπίσουμε.
Ο Τόμας Χέρτογκ, ο οποίος αποτελούσε σταθερό συνεργάτη του Στίβεν Χόκινγκ τα τελευταία 20 χρόνια, μίλησε στο «Βήμα» για τη σημασία αυτής της ύστατης μελέτης, η οποία, όπως υποστηρίζει, θα μπορούσε να χαρίσει το Νομπέλ Φυσικής στον βρετανό επιστήμονα.
Τι πραγματεύεται αυτή η εργασία και πώς συνδέεται με τη θεωρία της Μεγάλης Εκρηξης;
«Είναι μια εργασία για τη Μεγάλη Εκρηξη και στην πραγματικότητα αποτελεί μια βελτιωμένη εκδοχή της "πρότασης χωρίς σύνορα", του κοσμολογικού μοντέλου που είχαν προτείνει το 1983 ο Στίβεν Χόκινγκ και ο Τζέιμς Χαρτλ. Το μοντέλο αυτό ανέφερε ότι μαζί με τη Μεγάλη Εκρηξη ξεκίνησε και ο χρόνος, όπως τουλάχιστον εμείς τον αντιλαμβανόμαστε. Ωστόσο το μοντέλο αυτό δεν περιέγραφε με ξεκάθαρο τρόπο τι είδους σύμπαν είχε δημιουργηθεί από τη Μεγάλη Εκρηξη και παρά τις προσπάθειες πολλών ετών δεν είχαμε καταφέρει να βρούμε την απάντηση. Τελικά καταλήξαμε στο συμπέρασμα ότι το μοντέλο δεν περιγράφει ένα σύμπαν αλλά την ύπαρξη πάρα πολλών, ίσως και αμέτρητων συμπάντων. Οι κοσμολόγοι το ονομάζουν πολυσύμπαν, ένα σύνολο παράλληλων συμπάντων. Αυτό το συμπέρασμα οδηγούσε όμως σε ένα παράδοξο: Το μοντέλο φαινόταν ότι δεν μπορούσε να μας πει απολύτως τίποτε για το δικό μας σύμπαν, το οποίο όμως είναι ένα από τα άπειρα που υπάρχουν. Ο Χόκινγκ δεν ήταν ευχαριστημένος με αυτή την εξέλιξη και έτσι πριν από έναν χρόνο μού είπε: "Ας προσπαθήσουμε να δαμάσουμε το πολυσύμπαν". Ετσι ξεκινήσαμε την προσπάθεια να αναπτύξουμε μια μέθοδο ώστε να τοποθετήσουμε την ιδέα του πολυσύμπαντος σε ένα κατανοητό επιστημονικό πλαίσιο το οποίο μπορούσε να γίνει αντικείμενο εξέτασης και ελέγχου. Αυτός είναι ο πυρήνας της νέας μας εργασίας. Βάλαμε το αρχικό θεωρητικό μοντέλο του Στίβεν σε πιο στέρεες μαθηματικές βάσεις. Δημιουργήθηκε έτσι ένα νέο μοντέλο το οποίο περιορίζει τον αριθμό των παράλληλων συμπάντων και τον καθιστά μετρήσιμο, επιτρέποντας έτσι στο μοντέλο να μπορεί να μπει στη διαδικασία του ελέγχου».
Με ποιον τρόπο θα ελεγχθεί αυτό το νέο μοντέλο;
«Το νέο μοντέλο προβλέπει ότι το δικό μας σύμπαν δημιουργήθηκε μέσω μιας απότομης διαστολής η οποία έχει λάβει την ονομασία "κοσμικός πληθωρισμός". Από αυτό το κοσμικό γεγονός προέκυψαν βαρυτικά κύματα (ρυτιδώσεις στον χωροχρόνο), τα οποία μπορούν να εμφανιστούν στις εικόνες της μικροκυματικής ακτινοβολίας. Εχει ήδη προχωρήσει πολύ η ανάπτυξη τεχνολογίας καταγραφής των βαρυτικών κυμάτων και νομίζω ότι σύντομα δορυφόροι και διαστημικά ερευνητικά σκάφη θα μπορούν να εντοπίσουν αυτά τα βαρυτικά κύματα ή τουλάχιστον να δουν το αποτύπωμά τους στη μικροκυματική ακτινοβολία υποβάθρου. Ετσι θα διαπιστωθεί αν η θεωρία είναι σωστή και αυτό θα αποτελέσει μια σημαντική προέκταση της αντίληψής μας για τη φυσική πραγματικότητα».
Τι θα σημαίνει για την Κοσμολογία η απόδειξη αυτής της θεωρίας;
«Ο εντοπισμός των βαρυτικών κυμάτων θα αποτελέσει ισχυρή απόδειξη της ύπαρξης ενός πολυσύμπαντος. Αυτή η τελευταία εργασία μας δημιουργεί τις προϋποθέσεις για τη μαθηματική απόδειξη του πολυσύμπαντος».
Αυτή η νέα ιδέα μπορεί να θεωρηθεί αμφιλεγόμενη από άλλους κοσμολόγους. Ποια είναι η κριτική που μπορεί να δεχθείτε και τι θα απαντήσετε;
«Κάποιοι κοσμολόγοι δεν συμφωνούν με την ιδέα του πολυσύμπαντος στη βάση του ότι δεν μπορεί να ελεγχθεί η ύπαρξή του. Ωστόσο το μοντέλο μας δείχνει ότι παρατηρήσεις στο δικό μας σύμπαν μπορούν να παρέχουν ισχυρές αποδείξεις για την ύπαρξη άλλων συμπάντων».
Πώς αισθάνεσθε που δουλέψατε με τον Στίβεν Χόκινγκ στην τελευταία του εργασία;
«Αυτή η εργασία αποτελεί μέρος μιας σειράς πολλών άλλων εργασιών. Με τον Στίβεν συνεργαζόμαστε για περίπου είκοσι χρόνια, αλλά πραγματικά και οι δύο ευχαριστηθήκαμε πολύ αυτή την τελευταία εργασία. Νιώσαμε ότι επιτέλους αρχίζουμε να αποκτούμε κάποιον έλεγχο πάνω στο πολυσύμπαν».
Ποια είναι τα επόμενα ερευνητικά σας σχέδια;
«Αυτή η εργασία αποτελεί μέρος ενός ευρύτερου επιστημονικού προγράμματος που στοχεύει στην κατανόηση της φύσης της Μεγάλης Εκρηξης και του γιατί το σύμπαν μας είναι έτσι όπως το γνωρίζουμε».
Ο Στίβεν Χόκινγκ έλεγε συνεχώς ότι ένας προηγμένος εξωγήινος πολιτισμός πιθανότατα θα θελήσει να μας καταστρέψει και γι' αυτό θα πρέπει να σταματήσουμε να προσπαθούμε να έρθουμε σε επαφή με εξωγήινους και να κρατήσουμε κρυφή την ύπαρξή μας. Συμφωνείτε με αυτή την άποψη;
«Ναι, συμφωνώ. Θεωρώ ότι αν έρθουμε σε επαφή με εξωγήινους, κάτι που πιστεύω ότι είναι εξαιρετικά απίθανο να συμβεί, η κατάσταση δεν θα εξελιχθεί καλά για εμάς για πολλούς και διαφόρους λόγους».
Πληθωρισμός και πολυσύμπαν
Η ανακάλυψη των βαρυτικών κυμάτων θα προσφέρει στήριξη στη λεγόμενη θεωρία του κοσμικού πληθωρισμού, σύμφωνα με την οποία το νεογέννητο Σύμπαν πέρασε από μια φάση απότομης διόγκωσης. Κεντρική ιδέα αυτής της θεωρίας είναι ότι το σύμπαν μας είναι μόνο μία «μονάδα» μέσα σε ένα άπειρο και συνεχώς επεκτεινόμενο σύνολο ασύνδετων μεταξύ τους παράλληλων συμπάντων που αποτελούν το πολυσύμπαν. Την ύπαρξη του πολυσύμπαντος προτείνουν και άλλες θεωρίες, όπως η θεωρία των χορδών, και τομείς της θεωρητικής φυσικής, όπως η κβαντομηχανική. «Αν υπάρχει πληθωρισμός, υπάρχει και πολυσύμπαν. Κάθε παρατήρηση που πιστοποιεί τον πληθωρισμό φέρνει πιο κοντά στην επαλήθευση την ύπαρξη του πολυσύμπαντος» υποστηρίζει ο Αντρέι Λίντε, καθηγητής Φυσικής στο Πανεπιστήμιο Στάνφορντ στις ΗΠΑ και ένας εκ των εμπνευστών της θεωρίας του κοσμικού πληθωρισμού.
Πηγή
Tromaktiko
Ο Τόμας Χέρτογκ, ο οποίος αποτελούσε σταθερό συνεργάτη του Στίβεν Χόκινγκ τα τελευταία 20 χρόνια, μίλησε στο «Βήμα» για τη σημασία αυτής της ύστατης μελέτης, η οποία, όπως υποστηρίζει, θα μπορούσε να χαρίσει το Νομπέλ Φυσικής στον βρετανό επιστήμονα.
Τι πραγματεύεται αυτή η εργασία και πώς συνδέεται με τη θεωρία της Μεγάλης Εκρηξης;
«Είναι μια εργασία για τη Μεγάλη Εκρηξη και στην πραγματικότητα αποτελεί μια βελτιωμένη εκδοχή της "πρότασης χωρίς σύνορα", του κοσμολογικού μοντέλου που είχαν προτείνει το 1983 ο Στίβεν Χόκινγκ και ο Τζέιμς Χαρτλ. Το μοντέλο αυτό ανέφερε ότι μαζί με τη Μεγάλη Εκρηξη ξεκίνησε και ο χρόνος, όπως τουλάχιστον εμείς τον αντιλαμβανόμαστε. Ωστόσο το μοντέλο αυτό δεν περιέγραφε με ξεκάθαρο τρόπο τι είδους σύμπαν είχε δημιουργηθεί από τη Μεγάλη Εκρηξη και παρά τις προσπάθειες πολλών ετών δεν είχαμε καταφέρει να βρούμε την απάντηση. Τελικά καταλήξαμε στο συμπέρασμα ότι το μοντέλο δεν περιγράφει ένα σύμπαν αλλά την ύπαρξη πάρα πολλών, ίσως και αμέτρητων συμπάντων. Οι κοσμολόγοι το ονομάζουν πολυσύμπαν, ένα σύνολο παράλληλων συμπάντων. Αυτό το συμπέρασμα οδηγούσε όμως σε ένα παράδοξο: Το μοντέλο φαινόταν ότι δεν μπορούσε να μας πει απολύτως τίποτε για το δικό μας σύμπαν, το οποίο όμως είναι ένα από τα άπειρα που υπάρχουν. Ο Χόκινγκ δεν ήταν ευχαριστημένος με αυτή την εξέλιξη και έτσι πριν από έναν χρόνο μού είπε: "Ας προσπαθήσουμε να δαμάσουμε το πολυσύμπαν". Ετσι ξεκινήσαμε την προσπάθεια να αναπτύξουμε μια μέθοδο ώστε να τοποθετήσουμε την ιδέα του πολυσύμπαντος σε ένα κατανοητό επιστημονικό πλαίσιο το οποίο μπορούσε να γίνει αντικείμενο εξέτασης και ελέγχου. Αυτός είναι ο πυρήνας της νέας μας εργασίας. Βάλαμε το αρχικό θεωρητικό μοντέλο του Στίβεν σε πιο στέρεες μαθηματικές βάσεις. Δημιουργήθηκε έτσι ένα νέο μοντέλο το οποίο περιορίζει τον αριθμό των παράλληλων συμπάντων και τον καθιστά μετρήσιμο, επιτρέποντας έτσι στο μοντέλο να μπορεί να μπει στη διαδικασία του ελέγχου».
Με ποιον τρόπο θα ελεγχθεί αυτό το νέο μοντέλο;
«Το νέο μοντέλο προβλέπει ότι το δικό μας σύμπαν δημιουργήθηκε μέσω μιας απότομης διαστολής η οποία έχει λάβει την ονομασία "κοσμικός πληθωρισμός". Από αυτό το κοσμικό γεγονός προέκυψαν βαρυτικά κύματα (ρυτιδώσεις στον χωροχρόνο), τα οποία μπορούν να εμφανιστούν στις εικόνες της μικροκυματικής ακτινοβολίας. Εχει ήδη προχωρήσει πολύ η ανάπτυξη τεχνολογίας καταγραφής των βαρυτικών κυμάτων και νομίζω ότι σύντομα δορυφόροι και διαστημικά ερευνητικά σκάφη θα μπορούν να εντοπίσουν αυτά τα βαρυτικά κύματα ή τουλάχιστον να δουν το αποτύπωμά τους στη μικροκυματική ακτινοβολία υποβάθρου. Ετσι θα διαπιστωθεί αν η θεωρία είναι σωστή και αυτό θα αποτελέσει μια σημαντική προέκταση της αντίληψής μας για τη φυσική πραγματικότητα».
Τι θα σημαίνει για την Κοσμολογία η απόδειξη αυτής της θεωρίας;
«Ο εντοπισμός των βαρυτικών κυμάτων θα αποτελέσει ισχυρή απόδειξη της ύπαρξης ενός πολυσύμπαντος. Αυτή η τελευταία εργασία μας δημιουργεί τις προϋποθέσεις για τη μαθηματική απόδειξη του πολυσύμπαντος».
Αυτή η νέα ιδέα μπορεί να θεωρηθεί αμφιλεγόμενη από άλλους κοσμολόγους. Ποια είναι η κριτική που μπορεί να δεχθείτε και τι θα απαντήσετε;
«Κάποιοι κοσμολόγοι δεν συμφωνούν με την ιδέα του πολυσύμπαντος στη βάση του ότι δεν μπορεί να ελεγχθεί η ύπαρξή του. Ωστόσο το μοντέλο μας δείχνει ότι παρατηρήσεις στο δικό μας σύμπαν μπορούν να παρέχουν ισχυρές αποδείξεις για την ύπαρξη άλλων συμπάντων».
Πώς αισθάνεσθε που δουλέψατε με τον Στίβεν Χόκινγκ στην τελευταία του εργασία;
«Αυτή η εργασία αποτελεί μέρος μιας σειράς πολλών άλλων εργασιών. Με τον Στίβεν συνεργαζόμαστε για περίπου είκοσι χρόνια, αλλά πραγματικά και οι δύο ευχαριστηθήκαμε πολύ αυτή την τελευταία εργασία. Νιώσαμε ότι επιτέλους αρχίζουμε να αποκτούμε κάποιον έλεγχο πάνω στο πολυσύμπαν».
Ποια είναι τα επόμενα ερευνητικά σας σχέδια;
«Αυτή η εργασία αποτελεί μέρος ενός ευρύτερου επιστημονικού προγράμματος που στοχεύει στην κατανόηση της φύσης της Μεγάλης Εκρηξης και του γιατί το σύμπαν μας είναι έτσι όπως το γνωρίζουμε».
Ο Στίβεν Χόκινγκ έλεγε συνεχώς ότι ένας προηγμένος εξωγήινος πολιτισμός πιθανότατα θα θελήσει να μας καταστρέψει και γι' αυτό θα πρέπει να σταματήσουμε να προσπαθούμε να έρθουμε σε επαφή με εξωγήινους και να κρατήσουμε κρυφή την ύπαρξή μας. Συμφωνείτε με αυτή την άποψη;
«Ναι, συμφωνώ. Θεωρώ ότι αν έρθουμε σε επαφή με εξωγήινους, κάτι που πιστεύω ότι είναι εξαιρετικά απίθανο να συμβεί, η κατάσταση δεν θα εξελιχθεί καλά για εμάς για πολλούς και διαφόρους λόγους».
Πληθωρισμός και πολυσύμπαν
Η ανακάλυψη των βαρυτικών κυμάτων θα προσφέρει στήριξη στη λεγόμενη θεωρία του κοσμικού πληθωρισμού, σύμφωνα με την οποία το νεογέννητο Σύμπαν πέρασε από μια φάση απότομης διόγκωσης. Κεντρική ιδέα αυτής της θεωρίας είναι ότι το σύμπαν μας είναι μόνο μία «μονάδα» μέσα σε ένα άπειρο και συνεχώς επεκτεινόμενο σύνολο ασύνδετων μεταξύ τους παράλληλων συμπάντων που αποτελούν το πολυσύμπαν. Την ύπαρξη του πολυσύμπαντος προτείνουν και άλλες θεωρίες, όπως η θεωρία των χορδών, και τομείς της θεωρητικής φυσικής, όπως η κβαντομηχανική. «Αν υπάρχει πληθωρισμός, υπάρχει και πολυσύμπαν. Κάθε παρατήρηση που πιστοποιεί τον πληθωρισμό φέρνει πιο κοντά στην επαλήθευση την ύπαρξη του πολυσύμπαντος» υποστηρίζει ο Αντρέι Λίντε, καθηγητής Φυσικής στο Πανεπιστήμιο Στάνφορντ στις ΗΠΑ και ένας εκ των εμπνευστών της θεωρίας του κοσμικού πληθωρισμού.
Πηγή
Tromaktiko
ΜΟΙΡΑΣΤΕΙΤΕ
ΔΕΙΤΕ ΑΚΟΜΑ
ΣΧΟΛΙΑΣΤΕ
