Εισαγωγή
Το σύμπαν μας έχει μια αρχή. Και κάποια μέρα, θα έχει κι αυτό ένα τέλος — αλλά ποιο; Καθώς ο Κόσμος διαστέλλεται και τα αστέρια και οι γαλαξίες θαμπώνουν, θα γίνουν όλα σιγά σιγά πιο κρύα και πιο απομονωμένα; Θα μπορούσε η σκοτεινή ενέργεια που επιταχύνει τη διαστολή του σύμπαντος τελικά να διαλύσει τον χωροχρόνο; Θα ήταν δυνατόν ο κόσμος μας και το υπόλοιπο σύμπαν μια μέρα να πάψουν να υπάρχουν χωρίς προειδοποίηση; Σε αυτό το επεισόδιο, ο Steven Strogatz συζητά μαζί του τον απόλυτο μεγάλο τελικό Κέιτι Μακ, θεωρητικός κοσμολόγος στο Perimeter Institute for Theoretical Physics στο Waterloo του Καναδά. Ο Mack είναι επίσης ο συγγραφέας του Το τέλος των πάντων (Αστροφυσικά μιλώντας), που δημοσιεύθηκε τον Αύγουστο του 2020, στο οποίο περιέγραψε τα πέντε σενάρια που έχουν εντοπίσει οι επιστήμονες για πώς μπορεί να τελειώσει το σύμπαν.
Ακούστε Apple Podcasts, Spotify, Podcasts Google, Ράπτων, Συντονιστείτε ή την αγαπημένη σας εφαρμογή podcasting, ή μπορείτε μεταδώστε το από Quanta.
Αντίγραφο
Στίβεν Στροτζάτζ (00:03): Είμαι ο Steve Strogatz, και αυτό είναι The Joy of Why, ένα podcast από Quanta Magazine που σας οδηγεί σε μερικά από τα μεγαλύτερα αναπάντητα ερωτήματα στα μαθηματικά και τις επιστήμες σήμερα. Σε αυτό το επεισόδιο, θα ρωτήσουμε, πώς θα τελειώσουν όλα;
(00:18) Φανταστείτε ότι περπατάτε μια μέρα στην πόλη. Πλέκεις και βγάζεις άλλους πεζούς που περπατούν στο πεζοδρόμιο. Ακούς αυτοκίνητα να κορνάρουν, ήσυχες συζητήσεις να ξεχύνονται από καφετέριες κοντά. Αυτός είναι ο καθημερινός μας κόσμος όπως τον ξέρουμε. Αλλά τι θα συμβεί αν μια μέρα αυτός ο κόσμος απλώς εκραγεί και πάψει να υπάρχει; Πώς θα ήταν αν όλα τελείωναν ξαφνικά; Γνωρίζουμε ότι τα αστέρια, συμπεριλαμβανομένου του ήλιου μας, έχουν περιορισμένη διάρκεια ζωής. Θα καούν κάποια μέρα, ακόμα κι αν δεν είναι στη ζωή μας. Τι γίνεται όμως με τον γαλαξία μας; Ή ολόκληρο το σύμπαν; Πώς θα είναι το τέλος όλων; Και πώς θα μπορούσε να συμβεί;
(01:00) Δεν πρόκειται για ταινία υπερήρωα. Αυτός είναι ο τύπος της θεωρητικής φυσικής που σκέφτεται πολύ η Δρ. Κέιτι Μακ. Ο Δρ Μακ είναι θεωρητικός κοσμολόγος στο Perimeter Institute for Theoretical Physics στο Waterloo του Καναδά, περίπου μια ώρα έξω από το Τορόντο. Είναι η έδρα του Stephen Hawking στην Κοσμολογία και την Επιστημονική Επικοινωνιακή Έρευνα, όπου ένας από τους στόχους της είναι να κάνει τη φυσική πιο προσιτή στο κοινό. Ο Δρ. Μακ είναι επίσης ο συγγραφέας του βιβλίου με μεγάλη επιτυχία, Το τέλος των πάντων (Αστροφυσικά μιλώντας), που δημοσιεύτηκε τον Αύγουστο του 2020. Αναφέρει λεπτομερώς τις πέντε κύριες θεωρίες για το πώς οι επιστήμονες πιστεύουν ότι θα τελειώσει το σύμπαν. Katie, ευχαριστούμε που ήρθες μαζί μας σήμερα.
Κέιτι Μακ (01:47): Σας ευχαριστώ πολύ που με έχετε.
Strogatz (01:48): Είναι μια πραγματική απόλαυση για εμάς. Μπορώ να ξεκινήσω με μια προσωπική ερώτηση; Τι σας τράβηξε σε αυτό το θέμα — σκέφτεστε το τέλος του σύμπαντος; Γιατί, γιατί σε πιάνει αυτό;
Mack (01:56): Ξέρετε, νομίζω ότι είναι απλώς μέρος της γενικής μου περιέργειας για τον κόσμο. Μεγάλωσα σκεπτόμενος πολύ την αρχή του σύμπαντος, τη Μεγάλη Έκρηξη. Ξέρετε, όλα αυτά τα μεγάλα ερωτήματα για το από πού προερχόμαστε. Και κάποια στιγμή, μέσω των σπουδών μου στην κοσμολογία, συνέχισα να αντιμετωπίζω αυτό το ερώτημα του τέλους. Θυμάμαι λοιπόν ότι διάβασα για το Big Rip - μια από αυτές τις πιθανότητες όπου το σύμπαν διασπάται κάπως - όταν ήμουν στο απολυτήριο, και απλώς με γοήτευε η ιδέα ότι το σύμπαν θα μπορούσε να τελειώσει με αυτόν τον πραγματικά βίαιο τρόπο. Και μετά, καθώς συνέχιζα να κάνω έρευνα στην κοσμολογία, συνάντησα την αποσύνθεση του κενού - ξέρετε, αυτού του είδους το ξαφνικό τέλος του σύμπαντος - και απλώς γοητεύτηκα από την ιδέα ότι το σύμπαν θα μπορούσε να σβήσει χωρίς προφανώς λόγο .
(02:46) Και όλα αυτά τα θέματα συνέχιζαν να αναδύονται κατά την ανάγνωση που έκανα στην επαγγελματική μου δουλειά. Και ήθελα απλώς να το εξερευνήσω λίγο περισσότερο. Και ήθελα να πω αυτή την ιστορία που νομίζω ότι δεν λέγεται πολύ συχνά στο είδος του δημόσιου λόγου για την κοσμολογία. Γίνεται πολύς λόγος για την αρχή, για το Big Bang, αλλά πολύ λίγο για το τέλος.
(03:05) Και νομίζω ότι είναι, είναι απλώς κάτι που ήταν πάντα συναρπαστικό για μένα κάθε φορά που το συναντούσα. Βλέποντας απλώς τις συζητήσεις γύρω από το πώς θα μπορούσε να ολοκληρωθεί η τελική εξέλιξη του σύμπαντός μας και τι λέει αυτό για το τι συμβαίνει τώρα. Σχετικά με τη δομή του κόσμου, για τη συνολική μορφή της ύπαρξης. Είναι μια συναρπαστική ερώτηση για μένα.
Strogatz (03:27): Ναι, εννοώ, είναι — Νομίζω ότι είναι πολύ φυσικό να αναρωτιέμαι. Νομίζω ότι οι περισσότεροι από εμάς που έχουμε κάποιο ενδιαφέρον για την επιστήμη ή απλά μεγάλες ερωτήσεις για τη ζωή, αναρωτιόμαστε γι' αυτήν.
(03:38) Εδώ είναι ένα με το οποίο νομίζω ότι θα έπρεπε μάλλον να ξεκινήσουμε: ο θερμικός θάνατος, το σενάριο που ονομάζουμε θερμικός θάνατος του σύμπαντος, που υπάρχει εδώ και πολύ καιρό. Πες μας για αυτό, γιατί καταλαβαίνω ότι πιστεύεις ότι μπορεί να είναι το πιο πιθανό.
Mack (03:50): Ναι, οπότε ο θερμικός θάνατος είναι αυτός που θεωρείται πιο αποδεκτός στη φυσική. Μερικές φορές αποκαλείται Big Freeze, στην καθομιλουμένη. Η ιδέα πίσω από τον θερμικό θάνατο είναι, γνωρίζουμε ότι το σύμπαν διαστέλλεται και γνωρίζουμε ότι η διαστολή επιταχύνεται. Έτσι, οι γαλαξίες που βρίσκονται έξω στο μακρινό σύμπαν, απομακρύνονται περισσότερο από εμάς. Απομακρύνονται ο ένας από τον άλλον. Και αυτή η επέκταση συνεχίζεται και γίνεται ταχύτερη με την πάροδο του χρόνου. Δεν ξέρουμε γιατί επιταχύνεται — θα το επισημάνω απλώς. Προς το παρόν, [πιστεύεται ότι] οφείλεται σε κάτι που ονομάζουμε σκοτεινή ενέργεια. Δεν ξέρουμε τι είναι η σκοτεινή ενέργεια, αλλά είναι κάτι που είναι κάνοντας το σύμπαν να διαστέλλεται πιο γρήγορα.
(04:23) Οι ιδέες μας για τη σκοτεινή ενέργεια περιλαμβάνουν την πιθανότητα ότι η σκοτεινή ενέργεια είναι απλώς ένα είδος ιδιότητας του σύμπαντος που ονομάζεται κοσμολογική σταθερά, όπου κάθε μικρό κομμάτι του διαστήματος έχει ένα είδος ελαστικότητας μόλις ενσωματωμένο μέσα του. Και καθώς έχουμε περισσότερο χώρο, καθώς το σύμπαν διαστέλλεται, έχουμε επίσης περισσότερη ελαστικότητα, επειδή έχουμε περισσότερη από αυτή τη σκοτεινή ενέργεια, περισσότερη από αυτήν την κοσμολογική σταθερά. Και έτσι το σύμπαν απλώς συνεχίζει να διαστέλλεται και να διαστέλλεται και να διαστέλλεται.
(04:48) Και αν είναι έτσι, αν αυτό είναι πραγματικά αυτό που πρόκειται να συμβεί, τότε αυτό που παίρνετε είναι ότι κάθε γαλαξίας ή κάθε σμήνος γαλαξιών απομονώνεται όλο και περισσότερο από όλους τους άλλους και το σύμπαν γίνεται περισσότερο και πιο άδειο, όλο και πιο διάχυτο, πιο κρύο με την πάροδο του χρόνου. Γιατί, ξέρετε, ξέρουμε ότι στην αρχή, το σύμπαν ήταν πολύ ζεστό και πυκνό. Επεκτείνεται από τότε. Είναι δροσερό, γίνεται πιο διάχυτο. Οπότε αυτό συνεχίζεται επ' αόριστον. Και καθώς συμβαίνει αυτό, αν βρίσκεστε σε έναν γαλαξία που ξαφνικά είναι απομονωμένος επειδή όλοι οι άλλοι γαλαξίες είναι τόσο μακριά, τότε δεν υπάρχουν αλληλεπιδράσεις, δεν έρχονται γαλαξίες και φέρνουν νέο αέριο για να σχηματίσουν νέα αστέρια. Εσείς ως γαλαξίας καίτε όλα τα αστέρια που έχετε. Καίτε όλο το υδρογόνο, οπότε δεν μπορείτε να φτιάξετε κανένα νέο αστέρι. Τα αστέρια πεθαίνουν και καίγονται και σκοτεινιάζουν.
(05:36) Υπάρχει ένα σωρό μαύρες τρύπες. Τελικά, αν αφήσετε μια μαύρη τρύπα μόνη της για αρκετό καιρό, θα ακτινοβολήσει την ενέργειά της - οι μαύρες τρύπες εξατμίζονται, τα πάντα διασπώνται σε αυτή την άτακτη ενέργεια. Έτσι ό,τι υπήρχε σε αυτόν τον γαλαξία ακτινοβολεί μακριά. Η ύλη φθείρεται και καταρρέει. Και θα είχατε ακριβώς αυτή την άτακτη ενέργεια, απλώς τη σπατάλη θερμότητας, αν σκεφτείτε με αυτόν τον τρόπο, όλων των πραγμάτων που υπήρχαν.
(06:01) Και όταν φτάσετε στο στάδιο όπου όλα έχουν αποσυντεθεί, φτάνετε σε αυτό που ονομάζεται μέγιστη εντροπία. Έτσι, ο δεύτερος νόμος της θερμοδυναμικής μας λέει ότι η εντροπία ή η διαταραχή αυξάνεται στο μέλλον. Και ξέρετε, [για τον ίδιο] λόγο δεν μπορείτε να έχετε μια μηχανή αέναης κίνησης, γιατί αν προσπαθήσετε να κάνετε κάτι να περιστρέφεται για πάντα, θα χαλάσει, θα χάσει λίγη ενέργεια από την τριβή και τη θερμότητα, και θα καταρρεύσει. Ομοίως, στο σύμπαν, τα πάντα διασπώνται σε αυτή τη σπατάλη θερμότητας. Και γι' αυτό ονομάζεται θερμικός θάνατος. Είναι ότι έχεις τα πάντα για να διασπαστεί σε διαταραγμένη ενέργεια, και φτάνεις σε αυτή τη μέγιστη κατάσταση εντροπίας όπου δεν μπορεί να συμβεί άλλη αταξία, όπου όλα είναι κάπως εντελώς χωρίς νόημα. Ουσιαστικά, είναι πλήρως, πλήρως χωρίς δομή.
(06:49) Αυτός είναι ο απόλυτος θερμικός θάνατος του σύμπαντος. Και οι άνθρωποι το θεωρούν ως έναν καταθλιπτικό τρόπο να το ακολουθήσουν, γιατί καταλήγεις ότι όλα είναι πολύ κρύα και σκοτεινά, άδεια και απομονωμένα, και απλώς φθείρονται για πάντα.
Strogatz (07:03): Καταλαβαίνω γιατί του δίνετε το όνομα Big Freeze, επειδή ο θερμικός θάνατος το κάνει να ακούγεται ότι θα είναι ζεστό. Ενώ αν σας ακούω σωστά, αυτό θα είναι κάπως χλιαρό ή χειρότερο.
Mack (07:11): Ακριβώς. Ναι. Και σε αυτή την περίπτωση, η «θερμότητα» είναι κάπως η τεχνική, φυσική έννοια της λέξης, όπου αυτή η σπατάλη θερμότητας όλης της δημιουργίας.
(07:19) Αλλά η θετική πλευρά είναι ότι χρειάζεται πολύς χρόνος για να συμβεί αυτό. Έτσι, δεν θα χρειαστούν περίπου 100 δισεκατομμύρια χρόνια από τώρα έως ότου δεν μπορούμε να δούμε άλλους γαλαξίες, επειδή είναι πολύ μακριά και απομακρύνονται πολύ γρήγορα. Ξέρετε, λοιπόν, και ότι μερικά από τα μικρότερης μάζας αστέρια στον γαλαξία μας μπορούν δυνητικά να διαρκέσουν περίπου ένα τρισεκατομμύριο χρόνια. Έχουμε λοιπόν λίγο χρόνο πριν γίνει κρύο, σκοτεινό και άδειο στο σύμπαν μας, αν πάμε προς αυτήν την κατεύθυνση.
Strogatz (07:41): Το κενό είναι μια άλλη ενδιαφέρουσα πτυχή αυτού, λόγω του τεντώματος του χώρου. Αυτό όχι μόνο είναι πραγματικά ήπιο, ομοιογενές και άτακτο, αλλά είναι επίσης πολύ μοναχικό. Όπως όλα είναι τόσο διασκορπισμένα από όλα τα άλλα.
Mack (07:56): Σωστά. Και μια πραγματικά ενδιαφέρουσα πτυχή αυτού είναι ότι θα φτάσετε σε ένα ορισμένο σημείο όπου δεν θα έχουμε στοιχεία ότι υπάρχουν άλλοι γαλαξίες. Δεν θα υπάρξει καμία άμεση παρατήρηση ότι συνέβη η Μεγάλη Έκρηξη, επειδή δεν θα μπορέσουμε να δούμε αυτό το διαστελλόμενο σύμπαν. Και δεν θα μπορούμε να πούμε, «Λοιπόν, αν το σύμπαν γίνεται μεγαλύτερο τώρα, θα πρέπει να ήταν μικρότερο στο παρελθόν». Δεν θα μπορέσουμε να δούμε το είδος του υπολειπόμενου φωτός από τη Μεγάλη Έκρηξη, το κοσμικό υπόβαθρο μικροκυμάτων, που μας επιτρέπει να μελετήσουμε το πολύ, πολύ πρώιμο σύμπαν. Δεν θα είναι μόνο ένα κρύο και σκοτεινό και άδειο σύμπαν, θα είναι ένα σύμπαν όπου θα έχουμε πολύ λίγα να μάθουμε, γιατί δεν θα μπορούμε να δούμε πράγματα πέρα από το άμεσο περιβάλλον μας.
Strogatz (08:34): Υποθέτω ότι σε περίπτωση που κάποιος μπερδευτεί —δεν νομίζω ότι θα ήταν κανείς— η αναφορά στο «εμείς», δεν το εννοείτε πραγματικά αυτό, σωστά; Δεν είμαστε εδώ, δεν είμαστε κοντά για να δούμε τίποτα σε εκείνο το σημείο. Διαλυθήκαμε κι εμείς.
Mack (08:45): Έχουμε φύγει εδώ και καιρό. Εννοώ, ο ήλιος κάποια στιγμή θα γίνει τόσο φωτεινός που θα βράσει από τους ωκεανούς της γης. Και αυτό θα πάρει μόνο περίπου ένα δισεκατομμύριο χρόνια. Έχουμε λοιπόν, ξέρετε, μισό δισεκατομμύριο με ένα δισεκατομμύριο χρόνια πριν η Γη είναι εντελώς ακατοίκητη. Λοιπόν, ναι, αυτό είναι πολύ παρελθόν. Ό,τι μας ακολουθεί, ή αν καταφέρουμε να δημιουργήσουμε μικρές έξυπνες μηχανές που μπορούν να συνεχίσουν τη συνείδησή μας ή, ή αν απλωθούμε στα αστέρια και ξέρετε, ζούμε σε άλλα μέρη και χρησιμοποιούμε τη λίγη ενέργεια που έχει απομείνει σε αυτά αστέρια που πεθαίνουν. Κάποια στιγμή, ξέρετε, θα υπάρξει, θα ξεμείνουμε από πράγματα να κάνουμε γιατί δεν θα υπάρχει αρκετή ενέργεια συγκεντρωμένη με τον σωστό τρόπο για να τη χρησιμοποιήσουμε.
Strogatz (09:26): Ας προσποιηθούμε ότι το πιστεύουμε ο χώρος και ο χρόνος κβαντίζονται σαν, α λα κβαντική βαρύτητα σε πράγματα της κλίμακας του μήκους Planck. Εάν υπάρχει μόνο ένας πεπερασμένος αριθμός χωρικών και χρονικών δεμάτων, ένας μεγάλος αριθμός αλλά ένας πεπερασμένος αριθμός, ακόμη και κάτω από το σενάριο του θερμικού θανάτου, δεν θα υπήρχε επανάληψη όπου κάθε κατάσταση τελικά - εννοώ, κάτω από πραγματικά, πολύ μεγάλα χρονικά διαστήματα - ελα πισω? Δεν θα ήταν το τέλος, ακόμη και μετά τον θερμικό θάνατο.
Mack (09:54): Μιλάω για αυτό στο βιβλίο στο κεφάλαιο του θερμικού θανάτου, την ιδέα της αιώνιας επανάληψης. Ναι, λοιπόν, υπάρχει ένας τρόπος να δεις τον θερμικό θάνατο όπου βρίσκεσαι κάπως σε αυτήν την κατάσταση αιώνιου θερμικού θανάτου όπου η εντροπία μεγιστοποιείται. Αλλά ακόμα και σε μια κατάσταση μέγιστης εντροπίας, μπορεί να έχετε τυχαίες διακυμάνσεις όπου κάτι μπορεί να ενωθεί. Και υπήρξαν ενδιαφέροντες υπολογισμοί όπου μπορείτε να υπολογίσετε, με βάση ένα πλήρως ομοιογενές διαταραγμένο σύμπαν, πόσος χρόνος θα χρειαστεί για ένα πιάνο με ουρά να συναρμολογηθεί τυχαία στη μέση του σύμπαντος, ακριβώς στη μέση του κενού.
(10:29): Και είναι πραγματικά, πολύ μεγάλος αριθμός, σωστά; Αλλά αν έχετε αυτή την πραγματικά αιώνια κατάσταση, τότε αυτό θα συμβεί. Θα συμβεί άπειρες φορές σε κάποια επαναλαμβανόμενη χρονική κλίμακα. Και μπορείτε να το επεκτείνετε και να πείτε, καλά, αν ένα πιάνο με ουρά μπορεί να συναρμολογηθεί, το ίδιο μπορεί και η Γη, το ίδιο μπορεί και ο γαλαξίας, το ίδιο μπορεί και το σύνολο οποιασδήποτε κατάστασης που υπήρξε ποτέ στο σύμπαν. Έτσι, όταν φτάσετε σε αυτό το σημείο, μπορείτε να πείτε, αυτή τη στιγμή, αυτή τη στιγμή, η συγκεκριμένη κατανομή ατόμων και μορίων στο σύμπαν αυτή τη στιγμή, σε αυτό το σημείο, πρέπει να είναι δυνατό να συμβεί ξανά - σε μια πραγματικά , πολύ μεγάλο χρονικό διάστημα, αλλά πρέπει να είναι δυνατό να επαναληφθεί. Και τότε το σύμπαν θα εξελιχθεί ξανά προς το θάνατο, από αυτό το σημείο.
(11:13) Και έτσι καταλήγετε σε αυτήν την ιδέα όπου κάθε στιγμή που έχει συμβεί ποτέ στην ιστορία του σύμπαντος μπορεί να συμβεί ξανά, άπειρες φορές. Και είναι μια πραγματικά συγκλονιστική ιδέα. Τώρα, υπάρχουν επιχειρήματα σχετικά με αυτό στη βιβλιογραφία, ανεξάρτητα από το αν είναι ή όχι ένας λογικός υπολογισμός. Αλλά φέρνει κάπως πίσω — υπάρχει ένα εφιαλτικό σενάριο που έγραψε ο Νίτσε και βασίστηκε σε αυτή την ιδέα. Ότι εσύ, ζεις την ίδια στιγμή ξανά και ξανά για πάντα. Και δεν θα ήταν φρικτό; Και, ξέρετε, ίσως αυτό είναι σωματικά δυνατό, ίσως αυτό είναι κάτι που μπορεί να συμβεί. Η λογοτεχνία κάπως πηγαίνει πέρα δώθε για το αν πρέπει ή όχι να το σκέφτεστε με αυτόν τον τρόπο. Αλλά είναι ενδιαφέρον. Και συνδέεται επίσης με αυτήν την πιθανότητα ότι, ας —. Εάν α, αν ένα πιάνο με ουρά μπορεί να συναρμολογηθεί στο σύμπαν, τότε μπορεί ένας μόνο εγκέφαλος που πιστεύει ότι έχει βιώσει το σύνολο του σύμπαντος; Αυτό ονομάζεται υπόθεση του εγκεφάλου Boltzmann.
Strogatz: Α, το έχω ακούσει. Δεν ήξερα τι ήταν αυτό. ΟΚ κομπλε.
Mack (12:12): Ίσως λοιπόν αντί για όλα όσα υπάρχουν, υπάρχει ένας εγκέφαλος που αυτή τη στιγμή πιστεύει ότι κάνει αυτή τη συζήτηση και έχει ζήσει μια ολόκληρη ζωή σε ένα σύμπαν ηλικίας 13.8 δισεκατομμυρίων ετών. Και τότε κάποια στιγμή, αυτός ο εγκέφαλος θα αναβοσβήνει και πάλι από την ύπαρξη, επειδή ήταν μια τυχαία συλλογή σωματιδίων σε ένα άδειο σύμπαν θανάτου μετά τη θερμότητα.
Strogatz: ΕΝΤΑΞΕΙ…
Mack (12:33): Έτσι μπορείτε να κάνετε και αυτόν τον υπολογισμό. Και αν κάνετε αυτόν τον υπολογισμό με έναν συγκεκριμένο τρόπο, θα διαπιστώσετε ότι είναι πολύ πιο πιθανό από το να υπάρχει το σύμπαν.
Strogatz: Αχ.
Mack (12:42): Είναι πολύ πιο πιθανό να παράγει έναν μόνο εγκέφαλο που πιστεύει ότι βρίσκεται στο σύμπαν παρά να παράγει, ξέρετε, μια νέα Μεγάλη Έκρηξη και μετά έναν πραγματικό κόσμο. Αλλά και πάλι, υπάρχουν διαφορετικοί τρόποι υπολογισμού, όπου λαμβάνετε διαφορετικές απαντήσεις. Αυτό είναι λοιπόν ένα άλλο κομμάτι της ερώτησης, έχει νόημα να κάνουμε αυτούς τους υπολογισμούς; Και αν κάνετε αυτόν τον υπολογισμό, θα διαπιστώσετε ότι είναι πιο πιθανό να είμαστε μια τυχαία σκέψη σε έναν τυχαίο εγκέφαλο, που απλώς υπάρχουμε στο κενό. Δεν σας λέει απαραίτητα, αυτό είναι το πιθανό σενάριο του σύμπαντος, σας λέει ότι αυτοί οι υπολογισμοί δεν είναι χρήσιμοι και δεν έχουν πραγματικά νόημα στο πλαίσιο του σύμπαντος, και κάτι σχετικά με τις υποθέσεις μας πρέπει να είναι εκτός λειτουργίας. Αλλά πώς αντιμετωπίζετε αυτήν την πιθανότητα ενός άπειρου σύμπαντος στο οποίο τα πάντα θα μπορούσαν να συμβούν άπειρες φορές είναι μια πραγματικά ενδιαφέρουσα ερώτηση στην κοσμολογία όταν φτάσετε σε αυτά τα πραγματικά, πραγματικά τεράστια χρονικά διαστήματα.
Strogatz (13:36): Εντάξει, λοιπόν, σας ευχαριστώ που με ενδέχεστε σε αυτό. ΕΝΤΑΞΕΙ. Αλλά θέλω να βεβαιωθώ ότι θα μπούμε σε μερικά από αυτά τα άλλα.
Αυτό ήταν το σενάριο #1, ο θερμικός θάνατος, η μεγάλη κατάψυξη και αυτή η ωραία υποσημείωση για την αιώνια επανάληψη στην άγρια φύση — δεν θέλω να πω παράδοξα, αλλά, πραγματικά, ανησυχητικές σκέψεις που φέρνει πάνω. Εντάξει, ας προχωρήσουμε στο #2. Τι είναι το Big Rip;
Mack (13:58): Λοιπόν, το Big Rip είναι μια ιδέα που επιστρέφει σε αυτό το ερώτημα της σκοτεινής ενέργειας. Δεν ξέρουμε τι είναι αυτό που κάνει το σύμπαν να διαστέλλεται πιο γρήγορα. Την ονομάζουμε «σκοτεινή» ενέργεια γιατί δεν ξέρουμε τι είναι. Αλλά υπάρχει κάτι που επιταχύνει τη διαστολή του σύμπαντος. Τώρα, αν είναι απλώς μια κοσμολογική σταθερά, αν είναι απλώς μια ιδιότητα του σύμπαντος, τότε ξέρουμε πώς πάει αυτό. Ξέρετε, μας οδηγεί στον θερμικό θάνατο, όπου όλοι οι γαλαξίες είναι στο μέγιστο απομονωμένοι και μετά εξαφανίζονται.
(14:23): Υπάρχουν όμως και άλλες υποθετικές πιθανότητες για τη σκοτεινή ενέργεια. Υπάρχουν μερικά όπου αντί να είναι απλώς ένα σταθερό υπόβαθρο στον κόσμο, είναι κάτι που είναι δυναμικό. Είναι κάτι που μπορεί να αλλάξει με τον καιρό. Και συγκεκριμένα, μπορείτε να γράψετε εξισώσεις για κάτι που γίνεται πιο ισχυρό με την πάροδο του χρόνου. Όπου ό,τι κι αν είναι αυτό είναι το είδος της ελαστικότητας που ενσωματώνεται στον κόσμο, είναι ένα δυναμικό πεδίο, ένα ενεργειακό πεδίο και γίνεται πιο ισχυρό με την πάροδο του χρόνου. Και για να αρχίσει να τεντώνει το σύμπαν όλο και πιο γρήγορα. Όχι μόνο προκαλεί επιτάχυνση αλλά συσσώρευση εντός αντικειμένων.
(14:57) Ένα πράγμα λοιπόν για μια κοσμολογική σταθερά. Εάν υπάρχει μια κοσμολογική σταθερά, η πυκνότητά της είναι σταθερή στο σύμπαν. Αυτό σημαίνει ότι αν σχεδιάσετε μια σφαίρα γύρω από μια συγκεκριμένη περιοχή, υπάρχει μια ορισμένη ποσότητα κοσμολογικής σταθεράς σε αυτή τη σφαίρα. Και ακόμη και καθώς το σύμπαν διαστέλλεται, εξακολουθεί να υπάρχει το ίδιο ποσό σε αυτή τη σφαίρα, σωστά; Η κοσμολογική σταθερά παραμένει η ίδια. Σε ένα σύμπαν με αυτό που ονομάζουμε «φανταστική» σκοτεινή ενέργεια, η ποσότητα της σκοτεινής ενέργειας εντός αυτής της σφαίρας θα αυξανόταν με την πάροδο του χρόνου. Αν είχατε έναν γαλαξία που ζούσε σε αυτή τη σφαίρα, για παράδειγμα, και αυτός ο γαλαξίας ήταν βαρυτικά συνδεδεμένος και όλα συγκρατούνται κατά κάποιο τρόπο από τη βαρύτητα, σε ένα κοσμολογικό σταθερό σύμπαν, αυτό είναι εντάξει. Οι τροχιές δεν αλλάζουν. Ο γαλαξίας παραμένει ως έχει. Σε ένα σύμπαν με φανταστική σκοτεινή ενέργεια, η ποσότητα ελαστικότητας μέσα σε αυτή τη σφαίρα αυξάνεται. Η σκοτεινή ενέργεια συσσωρεύεται και μπορεί να διασπάσει τον γαλαξία. Θα μπορούσε να τραβήξει τα αστέρια μακριά από τον γαλαξία, θα μπορούσε να τραβήξει πλανήτες μακριά από τα αστέρια, και απλώς θα δημιουργούσε και θα συσσωρευόταν μέσα σε αντικείμενα.
(15:55) Έτσι, αντί για μια κατάσταση όπου όλη η σκοτεινή ενέργεια που κάνει είναι απλώς να απομακρύνει μακρινά πράγματα το ένα από το άλλο, απλώς να δημιουργεί περισσότερο κενό χώρο, στην πραγματικότητα θα τεντώνει τα πράγματα από μέσα. Λέω συχνά στους ανθρώπους, όπως: «Ω, ξέρετε, το σύμπαν διαστέλλεται, αυτό που συμβαίνει είναι ότι οι μακρινοί γαλαξίες απομακρύνονται περισσότερο. Αλλά αυτό το δωμάτιο δεν επεκτείνεται». Σε ένα σύμπαν με φανταστική σκοτεινή ενέργεια, αυτό το δωμάτιο θα διαστέλλεται, τελικά.
Strogatz: Βλέπω.
Mack (16:19): Λοιπόν, αυτό που θα έκανε είναι, θα ξεκινούσε δημιουργώντας σε πραγματικά μεγάλες κλίμακες. Έτσι θα χώριζε παλιά σμήνη γαλαξιών. Θα τραβούσε τα αστέρια από την άκρη του γαλαξία. Αλλά θα γινόταν όλο και πιο ισχυρό, έτσι ώστε να αρχίσει να απομακρύνει πλανήτες από τα αστέρια, να αρχίσει να απομακρύνει φεγγάρια από πλανήτες και να συσσωρεύεται μέσα σε πλανήτες και τελικά να εκραγεί ο ίδιος ο πλανήτης. Και τότε γίνεται όλο και πιο ισχυρό καθώς πηγαίνει πιο κάτω και τελικά διαλύετε μόρια, διαλύετε άτομα και τελικά διαλύετε το ίδιο το σύμπαν.
Strogatz (16:50): Έτσι είναι αλήθεια ότι κάτω από αυτήν την εικόνα που περιγράψατε, είναι σαν να κατέβαινε στις κλίμακες μήκους από το μεγαλύτερο προς το μικρότερο. Θα πάει με αυτή τη σειρά;
Mack (17:00): Λοιπόν, αυτό που είναι, γίνεται όλο και πιο ισχυρό. Άρα, είναι πρώτα η αποδέσμευση των πιο ασθενώς δεσμευμένων πραγμάτων, τα μεγαλύτερα πράγματα είναι πιο αδύναμα. Και μετά, καθώς φτάνουμε σε όλο και μικρότερες κλίμακες, θα σας αρέσει η ατομική δέσμευση, η πυρηνική δέσμευση. Έτσι απλά πιο ισχυροί δεσμοί.
Strogatz: Βλέπω. Βλέπω.
Mack: Κάπως συσσωρεύεται με αυτή την έννοια.
Strogatz (17:18): Ουάου, αυτό είναι ενδιαφέρον, τα πράγματα γίνονται κάπως σκισμένα από μέσα, σε αντίθεση με απλά… Όπως, είχα φανταστεί με τον θερμικό θάνατο και το σενάριο της κοσμολογικής σταθεράς, σχεδόν όπως όταν μιλάμε για πώς διαστέλλεται το σύμπαν και οι άνθρωποι λένε, "Λοιπόν, σε τι διαστέλλεται;" Και τότε κάποιος λέει, «Όχι, ζωγραφίζοντας κουκκίδες στην επιφάνεια ενός ελαστικού μπαλονιού από καουτσούκ», ξέρετε, ή έτσι. Αυτή είναι κάπως η κοσμολογική σταθερά. Ακούγεται ότι οι κουκκίδες στο μπαλόνι απομακρύνονται περισσότερο. Αυτοί είναι, ας πούμε, οι γαλαξίες που απομακρύνονται περισσότερο. Υπάρχει εικόνα που να αντικαθιστά το μπαλόνι για το Big Rip; Ακούγεται πολύ πιο βίαιο.
Mack (17:55): Λοιπόν, όταν χρησιμοποιώ μια μεταφορά με μπαλόνι, συνήθως λέω, όπως, φανταστείτε, σαν, μυρμηγκάκια στην επιφάνεια του φεγγαριού. Και καθώς το μπαλόνι μεγαλώνει, τα μυρμήγκια απομακρύνονται περισσότερο. Αλλά τα ίδια τα μυρμήγκια δεν δίνουν πραγματικά σημασία σε αυτό. Είναι σαν τα δικά τους μικρά αντικείμενα. Στο σενάριο του Big Rip, θα μοιάζει περισσότερο αν σχεδιάσετε έναν γαλαξία στο μπαλόνι και μετά επεκτείνετε το μπαλόνι. Ακόμη και ο ίδιος ο γαλαξίας θα γίνει μεγαλύτερος σε αυτήν την εικόνα. Και έτσι τα ίδια τα αντικείμενα θα γίνουν μεγαλύτερα. Και σε κάποιο σημείο, φτάνεις στο σημείο όπου το ίδιο το μπαλόνι εκρήγνυται. Δεν πρόλαβες να το καταλάβεις έτσι.
(18:26) Υπάρχουν προβλήματα με την αναλογία του μπαλονιού όσον αφορά τις λεπτομέρειες, αλλά αυτή είναι μια εικόνα που μπορείτε να έχετε.
(18:53): Τώρα, πρέπει να πω ότι οι περισσότεροι κοσμολόγοι δεν πιστεύουν ότι θα συμβεί το Big Rip. Παραβιάζει ορισμένους κανόνες σχετικά με τις ενεργειακές συνθήκες στο σύμπαν. Έτσι, πράγματα που πιστεύουμε ότι πρέπει να ισχύουν για το πώς η ενέργεια κινείται μέσα στο σύμπαν, η φανταστική σκοτεινή ενέργεια παραβιάζει αυτούς τους κανόνες. Και έτσι μάλλον δεν είναι βιώσιμο ως σενάριο. Ωστόσο, δεν μπορούμε να το αποκλείσουμε εντελώς την παρατήρηση, το μόνο που μπορούμε να πούμε είναι ότι όταν κοιτάξουμε πώς εξελίσσεται το σύμπαν τώρα, μπορούμε να πούμε ότι το Big Rip δεν πρόκειται να συμβεί στο επόμενο, ας πούμε , 200 δισεκατομμύρια χρόνια. Γιατί δεν μπορείς ποτέ να πεις ότι δεν πρόκειται να συμβεί 100%. Αλλά με βάση τις μετρήσεις μας, μπορούμε να βάλουμε κάποιο όριο στο χρόνο και μπορούμε να πούμε ότι είναι σχεδόν βέβαιο ότι δεν πρόκειται να συμβεί μέσα σε ένα συγκεκριμένο χρονικό πλαίσιο.
Strogatz (19:15): Εεε. Λοιπόν, πρέπει να προχωρήσουμε στο #3; Αυτό που έχω ακούσει προέρχεται από πράγματα που μάθαμε στον Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων και η λέξη στο δρόμο είναι ότι αυτός μπορεί να είναι το αγαπημένο σας, ακόμα κι αν δεν πιστεύετε ότι είναι το πιο πιθανό. Ονομάζεται θεωρία διάσπασης κενού.
Mack (19:33): Ναι. Έτσι, η διάσπαση στο κενό είναι κάτι για το οποίο έμαθα μόλις την εποχή που ο Μεγάλος Επιταχυντής Αδρονίων ανακάλυψε το μποζόνιο Higgs. Και ο λόγος που το άκουσα τότε είναι επειδή οι άνθρωποι άρχισαν να γράφουν έγγραφα σχετικά με τη διάσπαση του κενού ως απάντηση στην ανακάλυψη του μποζονίου Higgs. Επειδή οι ιδιότητες του μποζονίου Higgs υποδηλώνουν ότι η διάσπαση στο κενό μπορεί να είναι στην πραγματικότητα μια πιθανότητα.
(19:56) Η ιδέα πίσω από αυτό είναι αυτή. Είναι μια αρκετά τεχνική ιστορία, αλλά θα προσπαθήσω να την απλοποιήσω. Η ιδέα λοιπόν είναι ότι το ενδιαφέρον με το μποζόνιο Higgs δεν είναι το ίδιο το σωματίδιο. Είναι το γεγονός ότι το μποζόνιο Higgs υποδηλώνει την ύπαρξη του πεδίου Higgs. Τώρα το πεδίο Higgs είναι ένα είδος ενεργειακού πεδίου που βρίσκεται σε όλο το διάστημα. Και ουσιαστικά, αυτό που έκανε ο Μεγάλος Επιταχυντής Αδρονίων ήταν, κάπως ενθουσίασε αυτό το ενεργειακό πεδίο, διεγείρει ένα σωματίδιο από αυτό το ενεργειακό πεδίο και το σωματίδιο ήταν αυτό που αναγνωρίστηκε. Αλλά σημαίνει ότι υπάρχει αυτό το πεδίο ενέργειας που υπάρχει μέσα στο σύμπαν. Και αυτό το ενεργειακό πεδίο έχει κάποια αξία. Και ονομάζουμε αυτό το ενεργειακό πεδίο πεδίο Higgs. Και υπάρχει μια ολόκληρη ιστορία για το πώς τα σωματίδια που αλληλεπιδρούν με αυτό το ενεργειακό πεδίο είναι το πώς ορισμένα σωματίδια έχουν μάζα. Και είναι συνδεδεμένο με όλη αυτή την εικόνα.
(20:43) Αλλά από φυσική άποψη, το σημαντικό πράγμα για το πεδίο Higgs είναι ότι υπήρξε μια διαδικασία που συνέβη στο πολύ, πολύ πρώιμο σύμπαν όπου άλλαξε το πεδίο Higgs. Έτσι, στο πολύ, πολύ πρώιμο σύμπαν, το πεδίο Higgs είχε διαφορετική αξία. Είναι κάπως σαν να είναι ένα πεδίο που έχει μια τιμή παρόμοια με την έννοια ότι η θερμοκρασία σε αυτό το δωμάτιο έχει μια τιμή παντού. Μπορείτε να ορίσετε ένα πεδίο θερμοκρασίας και έχει διαφορετικές τιμές, είτε βρίσκεστε κοντά στο παράθυρο είτε κοντά στην πόρτα, οτιδήποτε. Το πεδίο Higgs θα ήταν ένα πεδίο όπου έχει την ίδια τιμή παντού, αλλά είναι ένα πεδίο με μια συγκεκριμένη τιμή σε όλο το διάστημα. Έχει κάποια ενέργεια που σχετίζεται με αυτό.
(21:15) Τώρα, η αξία που παίρνει αυτό το πεδίο Higgs έχει σχέση με το πώς λειτουργεί η σωματιδιακή φυσική στο σύμπαν. Έτσι, στο πολύ, πολύ πρώιμο σύμπαν, το πεδίο Higgs ήταν διαφορετικό. Τα σωματίδια αλληλεπιδρούσαν με αυτό διαφορετικά, και υπήρχε ένα διαφορετικό σύνολο σωματιδίων στο σύμπαν. Κανένας τους δεν είχε μάζα. Και υπήρχαν διαφορετικές αλληλεπιδράσεις στο σύμπαν. Είχαμε, αντί, ξέρετε, ηλεκτρισμό και μαγνητισμό και τις ισχυρές και αδύναμες πυρηνικές δυνάμεις, είχαμε ένα διαφορετικό σύνολο δυνάμεων. Υπήρχε ένα είδος συνδυασμού δυνάμεων, και διαφορετικά σωματίδια υπήρχαν και κανένα από αυτά δεν είχε μάζα. Και μετά υπήρξε ένα γεγονός που ονομάζεται σπάσιμο της συμμετρίας, όπου το πεδίο Higgs άλλαξε, πήρε διαφορετική τιμή. Και όταν συνέβη αυτό, επέτρεψε την ύπαρξη όλων των σωματιδίων και των καυσίμων που καταλαβαίνουμε τώρα στο σύμπαν. Ξέρετε λοιπόν, ηλεκτρόνια και κουάρκ, και επέτρεψε την ύπαρξη της ηλεκτρομαγνητικής δύναμης και των ισχυρών και αδύναμων πυρηνικών δυνάμεων. Όλα κάπως εγκαταστάθηκαν στο είδος της φυσικής που βιώνουμε σήμερα. Και αυτό ήταν καλό γιατί αυτό σημαίνει ότι θα μπορούσαμε να έχουμε άτομα και μόρια και να υπάρχουμε.
Strogatz (22:16): Λυπάμαι, έπρεπε να σταματήσω εκεί, γιατί αυτό ακουγόταν πολύ βιβλικό. «Και αυτό ήταν καλό», σωστά; Αυτό λέει, σωστά; "Και εγένετο φως. Και ο Θεός είδε ότι ήταν καλό».
Mack (22:26): Λοιπόν, εννοώ, σε αυτήν την περίπτωση, είμαστε πολύ χαρούμενοι που το πεδίο Higgs άλλαξε, που αυτό το γεγονός που σπάει τη συμμετρία συνέβη επειδή μας επέτρεψε να υπάρχουμε. Θέλω να πω, μπορείς να μιλήσεις, ξέρεις, αν δεν είχε συμβεί, δεν θα υπήρχαμε για να το χαιρόμαστε. Υπάρχει ένα ολόκληρο επιχείρημα εκεί. Αλλά σε κάθε περίπτωση, έγινε? τώρα υπάρχουμε.
(22:41) Το πρόβλημα είναι ότι όταν ανακαλύφθηκε το μποζόνιο Higgs, οι μετρήσεις της μάζας του πεδίου Higgs και των μαζών άλλων σωματιδίων, μας δίνουν υποδείξεις για το τι κάνει το πεδίο Higgs σχετικά με το πώς έχει εξελιχθεί το πεδίο Higgs. Και αυτές οι υποδείξεις φαίνεται να δείχνουν προς την πιθανότητα ότι το πεδίο Higgs θα μπορούσε να αλλάξει ξανά. Αυτό θα ήταν πολύ κακό με τον ίδιο τρόπο που στην πρώτη φορά η αλλαγή ήταν καλή. Αν άλλαζε ξανά, θα μας άλλαζε σε μια κατάσταση όπου δεν μπορούμε να υπάρχουμε, όπου τα σωματίδια μας δεν συγκρατούνται. Οι σταθερές της φύσης θα άλλαζαν. Θα υπήρχαν διαφορετικές δυνάμεις και διαφορετικά σωματίδια. Θα μας άλλαζε σε αυτό που λέγεται μια πραγματική κατάσταση κενού. Δεν εννοώ "κενό" με την έννοια, σαν, τίποτα να μην υπάρχει. Οι καταστάσεις κενού είναι διαφορετικές καταστάσεις του πώς λειτουργεί η φυσική, ουσιαστικά. Οπότε μιλάμε ότι βρισκόμαστε σε μια συγκεκριμένη κατάσταση κενού. Μπορεί να υπάρχει διαφορετική κατάσταση κενού. Έτσι, εάν το πεδίο Higgs έχει πραγματικά αυτή τη δυνατότητα αλλαγής, τότε αυτό σημαίνει ότι η κατάσταση κενού στην οποία βρισκόμαστε ονομάζεται ψευδές κενό. Και το αληθινό κενό θα ήταν η κατάσταση κενού στην οποία θα ήταν μάλλον το σύμπαν, στην οποία θα ήταν μάλλον μέσα το πεδίο Higgs. Και θα ήταν ότι τελικά, αν περιμένετε αρκετό καιρό, το πεδίο Higgs θα αλλάξει σε αυτό άλλη τιμή, και θα εξελιχθεί κάπως στην πραγματική κατάσταση κενού.
(24:01) Και ο τρόπος που συμβαίνει είναι κάπως… δραματικός. Έτσι, μπορείτε να το σκεφτείτε ότι το σύμπαν είναι κάπως μετασταθερό, που σημαίνει «όχι εντελώς σταθερό» με τον ίδιο τρόπο που, όπως, αν βάλετε ένα φλιτζάνι καφέ στην άκρη ενός τραπεζιού, θα καθίσει εκεί, αλλά κάτι μπορεί να χτυπήσει θα μπορούσε να πέσει κάτω και θα προτιμούσε πραγματικά να είναι στο πάτωμα. Και μπορείτε να σκεφτείτε ότι το πεδίο Higgs μας είναι δυνητικά σε αυτό το είδος κατάστασης, όπου το μόνο που θα χρειαστείτε είναι, για να το μεταφέρετε σε αυτήν την άλλη κατάσταση, θα πρέπει είτε να διαταράξετε το πεδίο Higgs απευθείας με τον ίδιο τρόπο που θα μπορούσε, ξέρετε, να χτυπήσει ένα φλιτζάνι καφέ από το τραπέζι. Ή απλά θα έπρεπε να βασιστείτε στην ιδέα ότι όλα αυτά τα σωματίδια και τα πεδία βασίζονται στην κβαντομηχανική, οι κανόνες της κβαντομηχανικής και η κβαντομηχανική λέει ότι μερικές φορές, μερικές φορές το φλιτζάνι του καφέ σας μπορεί να πέσει στο πάτωμα ούτως ή άλλως, σωστά; Η κβαντομηχανική αβεβαιότητα λέει ότι κάθε τόσο, αν βάζετε ένα σωματίδιο στη μία πλευρά ενός τοίχου, θα εμφανίζεται απλώς στην άλλη πλευρά. Αυτό λέγεται κβαντική σήραγγα. Αυτό είναι κάτι που συμβαίνει και το παρατηρούμε συνεχώς στην υποατομική κλίμακα. Και αυτό ισχύει και για το πεδίο Higgs.
(25:03) Και έτσι υπάρχει κάποιο είδος χρόνου αποσύνθεσης που σχετίζεται με το πεδίο Higgs στην κατάσταση όπου αν αφήσετε το πεδίο Higgs μόνο για αρκετό καιρό, τελικά ένα κομμάτι αυτού του πεδίου Higgs κάπου στο σύμπαν θα διοχετεύσει κβαντική σήραγγα σε αυτήν την άλλη κατάσταση . Και αυτό μπορεί να μην είναι πρόβλημα ως κράτος σε υποατομική κλίμακα. Αλλά δυστυχώς, εάν ένα κομμάτι του πεδίου Higgs πάει σε αυτή τη νέα κατάσταση, πηγαίνει στο αληθινό κενό, ότι όλο το πεδίο Higgs γύρω του πέφτει επίσης στο αληθινό κενό.
Strogatz (24:33): Α, αλήθεια; Υπάρχει λοιπόν κάποιο είδος αλυσιδωτής αντίδρασης σαν να ανάβει το όλο θέμα.
Mack: Ακριβώς. Ακριβώς.
Strogatz: Δεν ξέρω αν αυτή είναι η σωστή λέξη. Αλλά ναι.
Mack (25:35): Ναι, ναι, θα ήταν σαν, αν είχατε μια αλυσίδα σε ένα τραπέζι και εσείς — και ένας κρίκος έπεφτε από το τραπέζι, θα τραβούσε όλους τους άλλους κρίκους προς τα κάτω καθώς πέφτει. Και κάτι τέτοιο θα συμβεί. Θα είχατε αυτόν τον καταρράκτη, όπου μόλις το γεγονός συμβεί σε ένα σημείο, συμβαίνει παντού γύρω του, και θα δημιουργούσε αυτή τη φυσαλίδα της πραγματικής κατάστασης κενού που θα επεκταθεί στο σύμπαν με την ταχύτητα περίπου του φωτός.
Strogatz: Ω.
Mack (25:58): Αυτό είναι κακό για μερικούς λόγους. Το ένα, είναι ότι το είδος της άκρης της φούσκας, ο τοίχος της φυσαλίδας έχει κάποια ενέργεια που σχετίζεται με αυτό, όπου αν σας χτυπήσει ο τοίχος της φούσκας, θα σας αποτέφρωσε αμέσως. Επίσης, αν περάσετε στη φούσκα, βρίσκεστε σε αυτήν την πραγματική κατάσταση κενού όπου οι νόμοι της φυσικής είναι διαφορετικοί και τα σωματίδια σας δεν συγκρατούνται πια μαζί. Και στη συνέχεια, επιπλέον, έγινε ένας υπολογισμός στη δεκαετία του 1980 που πρότεινε ότι, όταν βρίσκεστε μέσα στην πραγματική κατάσταση κενού, ο χώρος εκεί είναι θεμελιωδώς βαρυτικά ασταθής. Και έτσι θα κατέρρεες αμέσως σε μια μαύρη τρύπα.
Strogatz: Φίλε, το παίρνεις από κάθε κατεύθυνση.
Mack (26:34): Ακριβώς, ακριβώς. Και έτσι, αν συμβεί αυτό, αν αυτό το κβαντικό γεγονός συμβεί σε ένα σημείο στο σύμπαν, τότε αυτή η φυσαλίδα διαστέλλεται περίπου με την ταχύτητα του φωτός και απλώς καταστρέφει τα πάντα στο σύμπαν. Και επειδή συμβαίνει, ήταν ταχύτητα φωτός, δεν το βλέπεις να έρχεται. Μέχρι να φτάσει το σήμα σε σας, είναι ήδη από πάνω σας. Αλλά από την άλλη, δεν θα το νιώθατε γιατί ξέρετε, οι νευρικές σας παρορμήσεις δεν ταξιδεύουν τόσο γρήγορα, δεν θα παρατηρούσατε πραγματικά ότι συνέβη. Αλλά απλά θα αναβοσβήνεις από την ύπαρξη.
Strogatz (27:04): Εννοώ, η ταχύτητα του φωτός το κάνει ενδιαφέρον πράγμα, αφού το σύμπαν είναι πολύ μεγάλο, ακόμη και σε σχέση με την ταχύτητα του φωτός. Θα μπορούσε λοιπόν να συμβαίνει κάπου μακριά, 13 δισεκατομμύρια έτη φωτός μακριά, όχι;
Mack (27:16): Σίγουρα, σίγουρα. Είναι σίγουρα αλήθεια ότι υπάρχουν μέρη του σύμπαντος που απομακρύνονται από εμάς πιο γρήγορα από την ταχύτητα του φωτός από τη διαστολή του σύμπαντος. Και έτσι, αν η φούσκα εμφανιστεί σε μια από αυτές τις μακρινές περιοχές, τότε αυτή η φούσκα δεν θα φτάσει σε εμάς. Αλλά επειδή είναι ένα τυχαίο γεγονός με τον ίδιο ρυθμό αποσύνθεσης παντού, αν μια φούσκα συμβεί πολύ μακριά, είναι εξίσου πιθανό να συμβεί κοντά.
Strogatz: Αχα. Εντάξει, καλό σημείο.
Mack (27:40): Έτσι, ευτυχώς, ο χρόνος αποσύνθεσης που μπορούμε να υπολογίσουμε από τα τρέχοντα δεδομένα μας είναι περίπου 10 στη δύναμη των 100 ετών. Επομένως, δεν είναι κάτι που πιστεύουμε ότι θα συμβεί σύντομα. Αν όντως πιστεύουμε ότι θα συμβεί, τότε θα είναι πολύ, πολύ μεγάλο χρονικό διάστημα από τώρα σχεδόν σίγουρα. Αλλά επειδή είναι ένα κβαντικό γεγονός, είναι θεμελιωδώς απρόβλεπτο πότε ακριβώς θα συμβεί, με τον ίδιο τρόπο που δεν μπορείτε να προβλέψετε, ξέρετε, πότε ένα συγκεκριμένο άτομο πρόκειται να διασπαστεί σε μια διαδικασία ραδιενεργής διάσπασης. Μπορείτε να δώσετε μόνο ένα είδος ημιζωής για ένα κομμάτι του υλικού. Ομοίως, με το σύμπαν, δεν μπορούμε να πούμε με βεβαιότητα ότι δεν πρόκειται να συμβεί ακριβώς εδώ, ξέρετε, στα επόμενα πέντε λεπτά. Μπορούμε απλώς να πούμε, πιθανότατα, στο παρατηρήσιμο σύμπαν μας, δεν θα συμβεί στα επόμενα 10 με δύναμη 100 ή 10 με δύναμη 500 ετών.
(28:25) Η άλλη προειδοποίηση που πρέπει να έχουμε κατά νου είναι ότι αυτοί οι υπολογισμοί βασίζονται στο να λαμβάνουμε εξαιρετικά σοβαρά όσα γνωρίζουμε για το Καθιερωμένο Μοντέλο της σωματιδιακής φυσικής. Και το Καθιερωμένο Μοντέλο της σωματιδιακής φυσικής, που είναι το είδος της κατανόησής μας για το πώς λειτουργούν τα σωματίδια σε αυτό το σύμπαν, είναι, νομίζουμε, ατελές. Δεν περιλαμβάνει τη σκοτεινή ύλη. δεν περιλαμβάνει τη σκοτεινή ενέργεια. Είμαστε σίγουροι ότι υπάρχουν τρύπες σε αυτό. Και αν είχαμε πραγματικά μια πιο ολοκληρωμένη εικόνα της σωματιδιακής φυσικής, μπορεί να μην περιλάμβανε καθόλου την πιθανότητα διάσπασης του κενού.
Strogatz: ΕΝΤΑΞΕΙ.
Mack (28:58): Έτσι, η διάσπαση του κενού είναι μια ιδέα που προκύπτει όταν κάνουμε κάποια παρέκταση πέρα από αυτό που νομίζουμε, ξέρετε, ότι είναι το όριο εγκυρότητας των θεωριών μας. Αλλά είναι μια συναρπαστική πιθανότητα. Ο λόγος που το απολαμβάνω τόσο πολύ ως ιδέα είναι ότι είναι αυτή η πολύ, πολύ βαθιά σύνδεση μεταξύ των πιο μικροσκοπικών ζυγών, του πολύ, πολύ πρώιμου σύμπαντος και της καταστροφής ολόκληρου του Κόσμου.
Strogatz (29:21): Ωραίο. Σωστά. Δηλαδή, είναι, είναι πολύ…. Απλώς, υπάρχει κάτι τόσο θεμελιώδες σε αυτόν τον μηχανισμό, όπου όλοι οι νόμοι της φυσικής αλλάζουν πάνω σου εν ριπή οφθαλμού. Αλλά και ότι τι εικόνα είναι αυτή η ιδέα του, η άκρη της φούσκας του κενού ή όπως αλλιώς την αποκαλούσατε να σας έρχεται…. Ναι.
Mack: Ναι.
Strogatz (29:42): Θεωρία #4, ήρθε η ώρα η θεωρία #4 να μπει στο γήπεδο εδώ. Αυτό είναι το σενάριο που είναι γνωστό ως Big Crunch, που σίγουρα ακούγεται βίαιο και ενδιαφέρον. Τι, τι είναι το Big Crunch;
Mack (29:56): Λοιπόν, το Big Crunch είναι μια ιδέα που υπάρχει πραγματικά πολύ καιρό. Ήταν η ιδέα που έγινε μάλλον αποδεκτή ως πιθανή κατά τη δεκαετία του 1960. Η ιδέα πίσω από το Big Crunch είναι ότι παρατηρήσαμε ότι το σύμπαν διαστέλλεται. Και υπάρχει το ερώτημα που πρέπει να κάνουμε: Θα συνεχίσει το σύμπαν να εκτείνεται για πάντα; Ή θα ξανακαταρρεύσει κάποια στιγμή; Ξέρουμε λοιπόν ότι το σύμπαν ήταν μικρό και ζεστό και πυκνό στην αρχή. Και από τότε επεκτείνεται. Και θα πρέπει να υπάρχει κάποια αλληλεπίδραση μεταξύ της διαστολής και της βαρύτητας σε όλη αυτή την ιστορία, σωστά; Έτσι, καθώς οι γαλαξίες απομακρύνονται ο ένας από τον άλλο, λόγω της επέκτασης του διαστήματος, έχουν επίσης τη βαρύτητα που έλκεται ο ένας προς τον άλλο. Και έτσι η ύπαρξη της ύλης στο σύμπαν θα πρέπει απλώς να επιβραδύνει τη διαστολή μέσω του γεγονότος ότι τα πάντα έλκονται προς οτιδήποτε άλλο.
(30:41) Με τα χρόνια, έχει γίνει μια προσπάθεια να καταλάβουμε, θα κερδίσει η επέκταση; Ή μήπως η βαρύτητα θα κερδίσει; Και τώρα ξέρουμε ότι η επέκταση είναι πολύ πιθανό να κερδίσει, γιατί βλέπουμε ότι η επέκταση επιταχύνεται στην πραγματικότητα, επειδή η σκοτεινή ενέργεια επιταχύνει την επέκταση. Και έτσι δεν βλέπουμε έναν ξεκάθαρο τρόπο όπου το σύμπαν θα μπορούσε να σταματήσει και να καταρρεύσει ξανά. Αλλά πίσω στη δεκαετία του 1960, δεν ξέραμε, και τα προκαταρκτικά δεδομένα φαινόταν να υποδηλώνουν ότι υπήρχε περισσότερη βαρύτητα από διαστολή με την έννοια ότι το σύμπαν θα σταματήσει να διαστέλλεται και τελικά να καταρρεύσει ξανά.
(31:13) Και πρέπει επίσης να πω ότι, ξέρετε, δεν πιστεύουμε ότι αυτή είναι μια αγαπημένη ιδέα τώρα. Αλλά επειδή δεν ξέρουμε τι είναι η σκοτεινή ενέργεια, δεν ξέρουμε με βεβαιότητα ότι δεν είναι κάτι που θα μπορούσε να αλλάξει. Ξέρετε, ξέρουμε ότι προκαλεί επέκταση τώρα. Δεν ξέρουμε ότι δεν είναι κάτι που θα μπορούσε να αλλάξει, αυτό μπορεί να είναι κάποιο δυναμικό πεδίο όπου κάποια στιγμή, θα προκαλούσε συμπίεση αντί για επέκταση.
(31:34) Επομένως, δεν ξέρουμε με βεβαιότητα, αλλά νομίζω ότι είναι το σενάριο που βρίσκω πιο τρομακτικό, παρόλο που κατά μία έννοια, μπορεί να είναι ένα από τα λιγότερο πιθανά επειδή φαίνεται να έρχεται σε αντίθεση με τα τρέχοντα δεδομένα. Η ιδέα ότι το σύμπαν θα μπορούσε να αρχίσει να συμπιέζει τα πάντα είναι πραγματικά, πραγματικά αναστατωτική. Γιατί, ξέρετε, αυτή τη στιγμή βλέπουμε τους γαλαξίες να απομακρύνονται περισσότερο. Βλέπουμε το σύμπαν να ψύχεται και να αδειάζει. Εάν το σύμπαν άρχιζε να συστέλλεται, τότε αυτό που θα βλέπαμε είναι ότι θα μπορούσαμε να δούμε όλους αυτούς τους μακρινούς γαλαξίες να ορμούν προς το μέρος μας. Και οι γαλαξίες θα συγκρούονταν ο ένας με τον άλλον όλη την ώρα, αλλά οι μακρινοί γαλαξίες θα έρχονταν προς το μέρος μας και το σύμπαν θα γινόταν πολύ, πολύ πυκνό και γεμάτο.
(32:12) Και χειρότερα από αυτό, όλη η ακτινοβολία στο σύμπαν θα συμπιέζονταν επίσης. Αυτό σημαίνει ότι όχι μόνο θα γίνει πιο ζεστό, μόνο και μόνο επειδή περισσότερη ακτινοβολία βρίσκεται σε μικρότερο χώρο. Αλλά επίσης όλη η ακτινοβολία θα σκληρύνει κάπως σε ακτινοβολία υψηλότερης ενέργειας, ακτινοβολία υψηλότερης συχνότητας. Υπάρχει λοιπόν μια διαδικασία που συμβαίνει στο σύμπαν κατά τη διάρκεια της διαστολής που ονομάζεται μετατόπιση στο κόκκινο, όπου η ακτινοβολία εκτείνεται σε μεγαλύτερα μήκη κύματος. Ξέρετε λοιπόν, το ορατό φως γίνεται υπέρυθρο, γίνεται ραδιόφωνο. Εάν είχατε συμπίεση, τότε όλο αυτό το ορατό φως από όλα τα αστέρια που έχουν εμφανιστεί ποτέ στο σύμπαν θα άρχιζε να συμπιέζεται σε υπεριώδες, σε ακτίνες Χ, σε φως ακτίνων γάμμα. Και θα άρχιζε απλώς να μαγειρεύει το σύμπαν με αυτόν τον πολύ βαθύ τρόπο.
(32:57) Και υπήρχε ένα πραγματικά συναρπαστικό χαρτί από, νομίζω, το 1969 από τον αστρονόμο Martin Rees, όπου υπολόγισε ότι σε αυτό το σενάριο Big Crunch, σε κάποιο σημείο, η θερμοκρασία περιβάλλοντος του διαστήματος, η ακτινοβολία στο διάστημα από όλα ότι το φως των αστεριών που συμπιέζεται, θα ήταν αρκετό για να προκαλέσει θερμοπυρηνικές αντιδράσεις κατά μήκος των επιφανειών των άστρων και θα μαγείρευε τα αστέρια από έξω προς τα μέσα, ακριβώς από την ακτινοβολία του διαστήματος. Και ξέρετε, σε εκείνο το σημείο, σαν τίποτα δεν μπορεί να επιβιώσει. Είναι λοιπόν μια ιδέα που προσωπικά βρίσκω αρκετά ενοχλητική, η ιδέα ότι θα μπορούσαμε απλώς να μαγειρευόμαστε από την ακτινοβολία του διαστήματος καθώς το σύμπαν καταρρέει παντού γύρω μας.
Strogatz (33:38): Λοιπόν, ναι, ενδιαφέρον ότι είναι αυτό που σε ενοχλεί περισσότερο, γιατί εννοώ ότι όλα έχουν τα δικά τους…. Ξέρεις, θέλεις να φύγεις ξαφνικά; Θέλετε να βράσετε; Θέλετε να παγώσετε;
Mack (33:49): Σωστά. Σωστά. Εννοώ, κανένα από αυτά δεν τελειώνει καλά, σωστά; Αλλά με τον θερμικό θάνατο, έχετε πολύ καιρό. Ωραίο λοιπόν. Ξέρεις, όλα είναι κάπως ήπια. Με την αποσύνθεση του κενού, δεν βλέπεις να έρχεται. Έτσι όπως, ό,τι κι αν είναι, δεν το προσέχετε καν.
Strogatz: ΕΝΤΑΞΕΙ.
Mack (34:04): Είναι κάπως μη συμβάν, από την οπτική γωνία ενός συνειδητού όντος. Αλλά και το Big Rip και το Big Crunch, θα δείτε να έρχονται, και αυτό είναι πολύ τρομακτικό.
Strogatz (34:13): Αχχ. Υποθέτω ότι τώρα έχουμε φτάσει στο τελευταίο, το Bounce, ή αυτό που νομίζω ότι θυμάμαι ως παιδί ονομαζόταν Παλλόμενο Σύμπαν. Είναι η ίδια ιδέα;
Mack (34:23) Σε αυτήν την περίπτωση λοιπόν, συγκεντρώνω μερικές διαφορετικές ιδέες σε μια ευρεία κατηγορία κυκλικού σύμπαντος ή αναπηδώντας σύμπαντος. Η ιδέα εκεί είναι ότι ουσιαστικά προσπαθεί να εξηγήσει την αρχή του σύμπαντος…. Έτσι, υπάρχουν ορισμένες πτυχές του πρώιμου σύμπαντος που είναι δύσκολο να εξηγηθούν στην τρέχουσα κοσμολογία μας, ξέρετε. Πώς δημιουργήθηκε όπως ήταν; Γιατί το σύμπαν μας έχει το σχήμα που έχει, όσον αφορά το είδος του σχήματος του χώρου; Γιατί το σύμπαν μας είχε αρκετά χαμηλή εντροπία στο παρελθόν ώστε η εντροπία να μπορεί να αυξηθεί στο μέλλον στην κατάσταση που βρίσκεται τώρα;
(34:54) Όλα αυτά είναι βαθιές ερωτήσεις σχετικά με την αρχή. Και έχουν γίνει κάποιες προσπάθειες να απαντηθούν αυτές οι ερωτήσεις λέγοντας: «Λοιπόν, ίσως η αρχή να μην ήταν η αρχή. Ίσως υπήρχε κάτι πριν από την αρχή που δημιούργησε τις συνθήκες για το σύμπαν που υπάρχει σήμερα». Αυτά οδηγούν σε αυτές τις κυκλικές κοσμολογίες. Είτε μια ιδέα όπου υπήρχε ένα προηγούμενο σύμπαν που εξελίχθηκε στη Μεγάλη Έκρηξη που ζήσαμε και μετά εξελίχθηκε στο σημερινό μας σύμπαν. Ή απλά εκεί που έχετε απλώς μια συνεχή ανακύκλωση συμπάντων, όπου υπήρχε κάτι πριν από εμάς, κάτι θα υπάρχει και μετά από εμάς. Και μερικές από αυτές τις ιδέες περιλαμβάνουν ένα είδος συμπίεσης στη νέα Μεγάλη Έκρηξη, κάποιες περιλαμβάνουν ένα είδος θερμικού θανάτου και στη συνέχεια μια νέα Μεγάλη Έκρηξη που προκύπτει από αυτό. Κάποια είναι κάπως, «υπήρχε μια προηγούμενη φάση, και αυτή εξελίσσεται στη δική μας φάση, αλλά τίποτα δεν πρόκειται να συμβεί στο μέλλον». Αυτές είναι λοιπόν όλες οι ιδέες που επιλέγονται για πιθανότητες είτε για το μέλλον του σύμπαντος μας είτε για το τέλος ενός προηγούμενου σύμπαντος που οδηγεί στο δικό μας.
Strogatz (35:48): Σε αυτό το σημείο, υποθέτω, μου αρέσει να φοράω… όχι πραγματικά το καπέλο μου για τους σκεπτικιστές, αλλά το καπέλο του επιστήμονα. Φαίνεται ότι υπάρχει πολλή επιστήμη σε αυτό που λέτε, καθώς το συνδέετε με αυτό που γνωρίζουμε για την κβαντική θεωρία πεδίου ή για τη γενική σχετικότητα. Τι γίνεται όμως με τις παρατηρήσεις;
Mack (36:05): Ναι, εννοώ, τόσο ουσιαστικά, δεν θα μπορέσουμε ποτέ να απαντήσουμε με απόλυτη βεβαιότητα στην ερώτηση "πώς θα τελειώσει το σύμπαν;" Γιατί, προφανώς, αν συμβεί, δεν είμαστε εκεί για να γράψουμε την απάντηση. Αλλά υπάρχουν μερικοί διαφορετικοί τρόποι με τους οποίους προσεγγίζουμε αυτό το ερώτημα που βασικά, αυτό που προσπαθούμε να κάνουμε είναι να προεκτείνουμε αυτά που γνωρίζουμε για το σύμπαν τώρα και την εξέλιξή του από το παρελθόν στο μέλλον. Και εκεί καταλήγεις σε αυτή τη διακλάδωση διαφορετικών δυνατοτήτων. Επειδή υπάρχουν πολλές διαφορετικές κατευθύνσεις που θα μπορούσαν να πάνε και θα μπορούσαμε να πάμε στο μέλλον που είναι συνεπείς με την μέχρι τώρα εξέλιξη του σύμπαντος.
(36:37) Όσον αφορά τα πράγματα παρατήρησης που μπορούμε να μάθουμε και τα οποία μπορούν να μας πουν περισσότερα για το ποιο από αυτά τα μονοπάτια είναι πιο πιθανό, υπάρχουν μερικοί διαφορετικοί τρόποι για να το προσεγγίσουμε. Το ένα είναι να προσπαθήσουμε να κατανοήσουμε τη σκοτεινή ενέργεια. Έτσι, τρία από αυτά τα σενάρια εξαρτώνται σε μεγάλο βαθμό από το τι είναι η σκοτεινή ενέργεια και πώς θα ενεργήσει. Έτσι, αν μπορούμε να καταλάβουμε ότι η σκοτεινή ενέργεια είναι πράγματι μια κοσμολογική σταθερά; Ή είναι κάτι που ποικίλλει; Και αυτό μπορεί να είναι μια αδύνατη ερώτηση από μόνη της, επειδή μια κοσμολογική σταθερά είναι μια ειδική περίπτωση μιας ευρύτερης κατηγορίας ιδεών σκοτεινής ενέργειας, όπου δεν μπορείτε ποτέ να είστε 100% σίγουροι ότι βρίσκεστε ακριβώς σε αυτήν την κατάσταση.
(37:16) Είναι λίγο — παρατηρητικά, είναι δύσκολο να είμαστε εκεί με απόλυτη βεβαιότητα, αλλά μπορούμε να έχουμε όλο και περισσότερη βεβαιότητα για τη συμπεριφορά της σκοτεινής ενέργειας. Και ίσως θα μπορούσαμε να βρούμε ένα είδος θεωρητικής βάσης για τη σκοτεινή ενέργεια. Ίσως υπάρξει κάποιο πειραματικό αποτέλεσμα με κάποιον άλλο τρόπο που θα μας πει ότι αυτή είναι πραγματικά η απάντηση για το τι είναι η σκοτεινή ενέργεια. Προσπαθώντας λοιπόν να κατανοήσουμε τη σκοτεινή ενέργεια είτε μέσω κοσμολογικών παρατηρήσεων, είτε μέσω πειραματικών δοκιμών που μπορούν να φτάσουν στο πιθανό είδος θεμελιώδους φυσικής της σκοτεινής ενέργειας. Αυτές είναι όλες οι λεωφόροι που μπορούμε να εξερευνήσουμε και να προσπαθήσουμε να διακρίνουμε μεταξύ του θερμικού θανάτου, του Big Rip, του Big Crunch — αυτά τα είδη ιδεών που εξαρτώνται από τη δυναμική της επέκτασης.
(37:55) Όσον αφορά κάτι σαν διάσπαση κενού, αν κατανοήσουμε καλύτερα το πεδίο Higgs και τις συνδέσεις του με άλλα σωματίδια και άλλα πεδία στη σωματιδιακή φυσική, τότε θα έχουμε μια καλύτερη ιδέα για το εάν το πεδίο Higgs είναι άρτιο ή όχι ικανό να αποσυντεθεί με αυτόν τον τρόπο. Και εάν η διάσπαση υπό κενό είναι μια πιθανότητα, πώς το δυναμικό Higgs αλλάζει σε διαφορετικές κλίμακες. Όλα αυτά είναι πράγματα που ερευνώνται ενεργά με πειράματα όπως ο Μεγάλος Επιταχυντής Αδρονίων.
(38:22) Και τότε, όταν μιλάμε για κυκλικά σύμπαντα, εκεί πρέπει πραγματικά να καταλάβουμε την αρχή, σωστά; Εάν λάβουμε περισσότερες πληροφορίες για το πολύ, πολύ πρώιμο σύμπαν μέσω παρατηρήσεων, μέσω ενός είδους έξυπνης ανάλυσης δεδομένων του πρώιμου σύμπαντος, αναζητώντας πράγματα όπως τα αρχέγονα βαρυτικά κύματα και τι θα μπορούσε να μας πει για το αν συνέβη ή όχι κοσμικός πληθωρισμός στην αρχή , ή μέσω μιας καλύτερης κατανόησης της θεωρίας των σωματιδίων μέσω πραγμάτων όπως πειράματα σωματιδίων που θα μπορούσαν να μας πουν εάν το Καθιερωμένο Μοντέλο της Φυσικής των Σωματιδίων είναι πραγματικά έγκυρο ή τι άλλο μπορεί να βρίσκεται κάτω από αυτό, εάν θα μπορούσαν να υπάρχουν μεγαλύτερες διαστάσεις του χώρου; Αυτή είναι μια άλλη πτυχή αυτής της ερώτησης.
(38:59) Όλα αυτά λοιπόν είναι μέρη που μπορούμε να αναζητήσουμε προσπαθώντας να καταλάβουμε εάν τα κυκλικά σύμπαντα είναι η σωστή κατεύθυνση για να πάμε. Και αν υπήρχε κάτι πριν από τη Μεγάλη Έκρηξη που δημιούργησε τις συνθήκες για το σύμπαν μας σήμερα.
Strogatz (39:11): Οπότε ακούγεται ότι πολλές διαφορετικές οδούς μέσα στη θεμελιώδη φυσική είναι η καλύτερη λήψη μας εδώ. Ας μιλήσουμε μόνο για το τηλεσκόπιο Webb, γιατί είμαι βέβαιος ότι πολλοί το σκέφτονται αυτό, αφού ειδικά αυτό που μόλις αναφέρατε στην τελευταία περίπτωση για το κυκλικό σύμπαν είναι ότι είναι πολύ ένα ερώτημα σχετικά με το τι συμβαίνει στο πρώιμο σύμπαν . Και το τηλεσκόπιο Webb μας λέει κάτι για το πρώιμο σύμπαν, αλλά υποθέτω ότι δεν είναι αρκετά νωρίς. Είναι σωστό?
Mack (39:35): Ναι. Έτσι, το τηλεσκόπιο Webb μπορεί να μας πει πολλά για την παλαιότερη γενιά γαλαξιών. Και αυτό είναι πολύ συναρπαστικό για εμένα προσωπικά, γιατί ως ερευνητής της σκοτεινής ύλης, η επίδραση της σκοτεινής ύλης σε αυτούς τους πρώτους γαλαξίες θα μπορούσε να είναι πραγματικά διαφορετική σε διαφορετικά είδη μοντέλων σκοτεινής ύλης. Υπάρχουν λοιπόν πολλά που θα μπορούσαμε να μάθουμε για ορισμένες πτυχές της θεμελιώδους φυσικής, για πράγματα όπως η σκοτεινή ύλη, ουσιαστικά για τη σκοτεινή ενέργεια καθώς παρατηρούμε πολύ μακρινούς γαλαξίες. και πιθανώς να έχουμε καλύτερη μέτρηση της γεωμετρίας του σύμπαντος καθώς έχουμε περισσότερους από αυτούς τους γαλαξίες. Έτσι μπορούμε σίγουρα να μάθουμε πολλά για τους γαλαξίες και για τη μεγάλης κλίμακας δομή του σύμπαντος, θα πάρουμε κάποιες πληροφορίες από το JWST από τέτοιου είδους παρατηρήσεις.
Mack (40:15): Όσον αφορά το πολύ, πολύ πρώιμο σύμπαν, όμως, είναι πραγματικά παρατηρήσεις πραγμάτων όπως το κοσμικό υπόβαθρο μικροκυμάτων. Αυτό λοιπόν το είδος φωτός από το πολύ πρώιμο σύμπαν όπου το σύμπαν φλεγόταν ακόμα. Αλλά εξακολουθεί να βρίσκεται σε αυτό το είδος της φάσης θερμής ακτινοβολίας, έλαμπε από θερμότητα και με ακτινοβολία από αυτό το αρχέγονο πλάσμα. Και με τα τηλεσκόπια μικροκυμάτων, μπορούμε να δούμε αυτή τη λάμψη. Και αυτό μπορεί να μας δώσει μερικές πραγματικά σημαντικές πληροφορίες για το πολύ, πολύ, πολύ πρώιμο σύμπαν.
Strogatz (40:42): Τι πιστεύετε για το πεδίο της μελέτης του τέλους του σύμπαντος; Σκέφτεστε πού θα πάει τα επόμενα 10-20 χρόνια; Είναι απλώς ότι θα συνεχίσουμε να απομακρυνόμαστε από τη θεμελιώδη φυσική και αυτή θα είναι η καλύτερη ελπίδα μας για να κάνουμε πραγματικά κάποια πρόοδο εδώ;
Mack (40:58): Νομίζω ότι είναι αλήθεια. Νομίζω ότι καθώς συνεχίζουμε να μαθαίνουμε περισσότερα για τη θεμελιώδη φύση του σύμπαντος, τόσο με την έννοια, ξέρετε, της δομής του σύμπαντος, του σχήματος του χώρου και της δυνατότητας — ίσως υπάρχουν περισσότερες διαστάσεις του χώρου. Ίσως ο χώρος και ο χρόνος να προκύπτουν από κάποιο πιο αφηρημένο φαινόμενο. Ίσως θα το καταλάβουμε μέσα από πράγματα όπως η ολογραφία και οι μαύρες τρύπες. Και υπάρχει ένας ολόκληρος άλλος τομέας στον οποίο μπορούμε να ασχοληθούμε και στον οποίο δεν θέλω να ασχοληθώ πάρα πολύ αυτή τη στιγμή. Ξέρετε, οπότε ίσως μάθουμε κάτι για τις θεμελιώδεις δομές της πραγματικότητας. Ίσως μάθουμε τι είναι η σκοτεινή ενέργεια. Ίσως μάθουμε τι είναι η σκοτεινή ύλη. Ίσως αυτά τα πράγματα θα ενημερώσουν την κατανόησή μας για τη φυσική των θεμελιωδών σωματιδίων. Ίσως θα λάβουμε περισσότερες πληροφορίες για το πολύ, πολύ πρώιμο σύμπαν, και θα μάθουμε κάτι για το πώς δημιουργήθηκαν οι αρχικές συνθήκες για το σύμπαν μας.
(41:45) Όλα αυτά είναι εξαιρετικά συναρπαστικά με τον δικό τους τρόπο, σωστά; Κάθε κομμάτι αυτού είναι κάτι που θα ήταν εξαιρετικά σημαντικό για τη φυσική, που θα έφερε επανάσταση στον τρόπο με τον οποίο σκεφτόμαστε το σύμπαν με πραγματικά σημαντικούς τρόπους. Και ως παρενέργεια, θα μαθαίναμε λίγα πράγματα για το πώς μπορεί να τελειώσει το σύμπαν μας, ποια θα μπορούσε να είναι η τελική μας μοίρα. Νομίζω, λοιπόν, ότι υπάρχουν πολύ λίγοι άνθρωποι που, ξέρετε, πραγματικά, η κύρια εστίασή τους είναι τι πρόκειται να συμβεί στο σύμπαν; Πώς θα τελειώσουμε; Πραγματικά, αυτά τα άλλα ερωτήματα φτάνουν στη θεμελιώδη φύση της πραγματικότητας, την εξέλιξη του σύμπαντος, την προέλευση του σύμπαντος. Και όλα αυτά τροφοδοτούν αυτά τα μεγάλα ερωτήματα για το πού πάμε; Τι θα γίνει μετά;
Strogatz (42:27): Υπέροχο. Λοιπόν, έχουμε μιλήσει με τη θεωρητική κοσμολόγο Katie Mack, συγγραφέα του βιβλίου Το τέλος των πάντων (Αστροφυσικά μιλώντας). Ευχαριστούμε πολύ που ήρθατε σήμερα μαζί μας. Καίτη,
Mack (42:38): Ευχαριστώ που με έχετε. Αυτή ήταν μια πραγματικά διασκεδαστική συζήτηση.
Αναγγέλων (42: 40)
Quanta Magazine είναι μια εκδοτικά ανεξάρτητη διαδικτυακή δημοσίευση που υποστηρίζεται από το Ίδρυμα Simons για την ενίσχυση της κατανόησης της επιστήμης από το κοινό.
Strogatz (42: 57): The Joy of Why είναι ένα podcast από Quanta Magazine, μια εκδοτικά ανεξάρτητη έκδοση που υποστηρίζεται από το Ίδρυμα Simons. Οι αποφάσεις χρηματοδότησης από το Ίδρυμα Simons δεν επηρεάζουν την επιλογή των θεμάτων, των προσκεκλημένων ή άλλων συντακτικών αποφάσεων σε αυτό το podcast ή σε Quanta Magazine. The Joy of Why Παράγεται από τη Susan Valot και την Polly Stryker. Οι συντάκτες μας είναι ο John Rennie και ο Thomas Lin, με την υποστήριξη των Matt Carlstrom, Annie Melchor και Allison Parshall. Η θεματική μας μουσική συντέθηκε από τον Richie Johnson. Ιδιαίτερες ευχαριστίες στον Bert Odom-Reed στα στούντιο εκπομπής Cornell. Το λογότυπό μας είναι του Jaki King. Είμαι ο οικοδεσπότης σου, Steve Strogatz. Εάν έχετε οποιεσδήποτε ερωτήσεις ή σχόλια για εμάς, στείλτε μας email στο Ευχαριστώ που άκουσες.
- SEO Powered Content & PR Distribution. Ενισχύστε σήμερα.
- Platoblockchain. Web3 Metaverse Intelligence. Ενισχύθηκε η γνώση. Πρόσβαση εδώ.
- πηγή: https://www.quantamagazine.org/how-will-the-universe-end-20230222/
- 10
- 100
- 11
- 200 δις
- 2020
- 28
- 39
- a
- Ικανός
- ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΕΣ
- σχετικά με αυτό
- Σχετικά με το Quantum
- ΠΕΡΙΛΗΨΗ
- επιταχύνοντας
- προσιτός
- απέναντι
- Πράξη
- δραστήρια
- πραγματικά
- Μετά το
- κατά
- Όλα
- επιτρέπει
- alone
- ήδη
- πάντοτε
- Περιβάλλοντος
- ποσό
- ανάλυση
- και
- Άλλος
- απάντηση
- απαντήσεις
- κάποιος
- χώρια
- app
- Apple
- πλησιάζω
- επιχείρημα
- επιχειρήματα
- γύρω
- άποψη
- πτυχές
- συσχετισμένη
- άτομο
- Προσπάθειες
- προσοχή
- προσέλκυσε
- Αύγουστος
- συγγραφέας
- πίσω
- φόντο
- Κακός
- βασίζονται
- βάση
- επειδή
- γίνονται
- γίνεται
- πριν
- Αρχή
- πίσω
- είναι
- Πιστεύω
- ΚΑΛΎΤΕΡΟΣ
- Καλύτερα
- μεταξύ
- Πέρα
- Μεγάλος
- Μεγάλη έκρηξη
- μεγαλύτερος
- Μεγαλύτερη
- Δισεκατομμύριο
- δεσμευτικός
- Κομμάτι
- Μαύρη
- Μαύρη Τρύπα
- μαύρες τρύπες
- βιβλίο
- Αναπήδηση
- Όριο
- Εγκέφαλος
- Διακοπή
- Σπάζοντας
- φρένα
- Φωτεινό
- φέρω
- Φέρνοντας
- Φέρνει
- ευρύς
- αναμετάδοση
- ευρύτερη
- φούσκα
- σφάλματα
- χτίζω
- Κτίριο
- Χτίζει
- χτισμένο
- τσαμπί
- έγκαυμα
- υπολογίσει
- υπολογίζεται
- υπολογισμό
- υπολογισμοί
- κλήση
- που ονομάζεται
- Μπορεί να πάρει
- Canada
- δεν μπορώ
- ικανός
- κουβαλάω
- Συνέχισε
- αυτοκίνητα
- καταρράκτης
- περίπτωση
- κατηγορία
- Αιτία
- προκαλώντας
- ορισμένες
- σίγουρα
- βεβαιότητα
- αλυσίδα
- Καρέκλα
- αλλαγή
- Αλλαγές
- αλλαγή
- Κεφάλαιο
- παιδί
- Πόλη
- τάξη
- καθαρός
- Κλεισιμο
- συστάδα
- Καφές
- Κατάρρευση
- συλλογή
- συνδυασμός
- Ελάτε
- ερχομός
- σχόλια
- Επικοινωνία
- πλήρης
- συγκείμενο
- Συμπυκνωμένος
- έννοια
- Συνθήκες
- συγχέεται
- Συνδετικός
- σύνδεση
- Διασυνδέσεις
- συνδέει
- συνειδητός
- Συνείδηση
- θεωρήσεις
- θεωρούνται
- συνεπής
- σταθερός
- συμφραζόμενα
- ΣΥΝΕΧΕΙΑ
- συνεχίζεται
- συνεχίζοντας
- σύμβαση
- Συνομιλία
- συνομιλίες
- μαγειρεμένα
- Δροσερός
- Κοσμολογία
- Σύμπαν
- θα μπορούσε να
- Ζευγάρι
- δημιουργία
- δημιουργήθηκε
- δημιουργία
- δημιουργία
- κρίση
- Φλιτζάνι
- περιέργεια
- Ρεύμα
- σκοτάδι
- Σκοτεινή ύλη
- ημερομηνία
- ημέρα
- συμφωνία
- Θάνατος
- αποφάσεις
- περιγράφεται
- καθέκαστα
- DID
- Καλούπι
- διαφορετικές
- Διαστάσεις
- κατευθύνει
- κατεύθυνση
- κατευθείαν
- ανακάλυψαν
- ανακάλυψη
- συζητήσεις
- διακρίνω
- διανομή
- Όχι
- πράξη
- Μην
- Θύρα
- κάτω
- δραματικά
- σχεδιάζω
- κατά την διάρκεια
- Πεθαίνοντας
- δυναμική
- κάθε
- Νωρίς
- Πρώιμο Σύμπαν
- γη
- άκρη
- Σύνταξης
- αποτέλεσμα
- είτε
- ηλεκτρικής ενέργειας
- ηλεκτρόνια
- ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ
- ενέργεια
- απολαύσετε
- αρκετά
- Ολόκληρος
- εξ ολοκλήρου
- ολότητα
- περιβάλλοντα
- εξισώσεις
- ειδικά
- κατ 'ουσίαν,
- εκτίμηση
- Even
- Συμβάν
- τελικά
- ΠΑΝΤΑ
- Κάθε
- καθημερινά
- πάντα
- απόδειξη
- εξέλιξη
- εξελίσσονται
- εξελίχθηκε
- εξελίσσεται
- ακριβώς
- παράδειγμα
- ενθουσιασμένοι
- συναρπαστικός
- υφιστάμενα
- υπάρχει
- Ανάπτυξη
- Επέκταση
- επεκτείνεται
- επέκταση
- εμπειρία
- έμπειρος
- Εξηγήστε
- Εκρήγνυται
- διερευνήσει
- επεκτείνουν
- επέκταση
- επέκταση
- εξαιρετικά
- μάτι
- εξασθενίσει
- Πτώση
- Falls
- γοητευτικός
- FAST
- γρηγορότερα
- Αγαπημένα
- λίγοι
- πεδίο
- Πεδία
- Εικόνα
- Εύρεση
- τέλος
- Φωτιά
- Όνομα
- πρώτη φορά
- Όροφος
- διακυμάνσεις
- Συγκέντρωση
- Δύναμη
- Δυνάμεις
- για πάντα
- μορφή
- μορφή
- Ευτυχώς
- Θεμέλιο
- Πάγωμα
- Συχνότητα
- τριβή
- από
- πλήρως
- διασκέδαση
- θεμελιώδης
- θεμελιωδώς
- χρηματοδότηση
- Επί πλέον
- μελλοντικός
- Γαλαξίες
- γαλαξίας
- GAS
- General
- γενεά
- ευγενής
- παίρνω
- να πάρει
- Δώστε
- Go
- Στόχοι
- Θεός
- πηγαίνει
- μετάβαση
- καλός
- πιάσε
- βαρυτική
- Βαρυτικά κύματα
- βαρύτητα
- Grow
- επισκέπτες
- Ήμισυ
- χέρι
- συμβαίνω
- συνέβη
- Συμβαίνει
- συμβαίνει
- ευτυχισμένος
- Σκληρά
- καπέλο
- που έχει
- ακούω
- ακούσει
- ακοή
- Ήρωας
- εδώ
- υψηλότερο
- Μεντεσές
- υποδείξεις
- ιστορία
- Επιτυχία
- κρατήστε
- Τρύπα
- Τρύπες
- ολογραφία
- ελπίζω
- οικοδεσπότης
- ΚΑΥΤΌ
- Πως
- HTTPS
- τεράστιος
- υδρογόνο
- ΕΓΩ ΘΑ
- ιδέα
- ιδεών
- προσδιορίζονται
- άμεσος
- αμέσως
- Επίπτωση
- σημαντικό
- αδύνατος
- in
- Σε άλλες
- περιλαμβάνουν
- Συμπεριλαμβανομένου
- Αυξήσεις
- αύξηση
- ανεξάρτητος
- Άπειρος
- πληθωρισμός
- επιρροή
- πληροφορίες
- αρχικός
- αντί
- Ινστιτούτο
- Έξυπνος
- αλληλεπιδρώντας
- αλληλεπιδράσεις
- τόκος
- ενδιαφέρον
- εμπλέκω
- απομονωμένος
- θέματα
- IT
- εαυτό
- Γιάννης
- Johnson
- ενώνει
- έλα μαζί μας
- Διατήρηση
- Είδος
- βασιλιάς
- Ξέρω
- γνωστός
- large
- μεγάλης κλίμακας
- μεγαλύτερος
- μεγαλύτερη
- Επίθετο
- Νόμος
- Του νόμου
- οδηγήσει
- που οδηγεί
- Οδηγεί
- ΜΑΘΑΊΝΩ
- μάθει
- Άδεια
- Απομεινάρια
- Μήκος
- ζωή
- διάρκεια ζωής
- Διάρκεια Ζωής
- φως
- Πιθανός
- LIMIT
- Περιωρισμένος
- LINK
- ΣΥΝΔΕΣΜΟΙ
- Ακούγοντας
- λογοτεχνία
- λίγο
- ζω
- ζουν
- λογότυπο
- Μακριά
- πολύς καιρός
- πλέον
- ματιά
- κοιτάζοντας
- χάνουν
- Παρτίδα
- Χαμηλός
- μηχανή
- μηχανήματα
- Μαγνητισμός
- Κυρίως
- κάνω
- ΚΑΝΕΙ
- Κατασκευή
- άνδρας
- διαχείριση
- Μάρτιν
- Μάζα
- μάζες
- μαζική
- μαθηματικά
- ύλη
- ανώτατο όριο
- νόημα
- μέσα
- μετρήσεις
- μηχανικός
- μηχανική
- μηχανισμός
- που αναφέρθηκαν
- μετασταθερό
- Μέσο
- ενδέχεται να
- νου
- μυαλού
- Λεπτ.
- μοντέλο
- μοντέλα
- στιγμή
- Σελήνη
- Σελήνη
- περισσότερο
- πλέον
- κίνηση
- μετακινήσετε
- κινήσεις
- ταινία
- κίνηση
- Μουσική
- όνομα
- Φυσικό
- Φύση
- αναγκαίως
- Ανάγκη
- Νέα
- επόμενη
- πυρηνικών
- αριθμός
- αντικειμένων
- παρατηρούμε
- συνέβη
- Παλιά
- ONE
- διαδικτυακά (online)
- αντίθετος
- τάξη
- ΑΛΛΑ
- Άλλα
- εκτός
- φόρμες
- δική
- Χαρτί
- χαρτιά
- μέρος
- Ειδικότερα
- εξαρτήματα
- Το παρελθόν
- πληρώνουν
- People
- Διαρκής
- προσωπικός
- Προσωπικά
- προοπτική
- φάντασμα
- φάση
- φαινόμενο
- Φυσικώς
- Φυσική
- εκλεκτός
- εικόνα
- κομμάτι
- Μέρη
- πλανήτης
- Πλανήτες
- Plasma
- Πλάτων
- Πληροφορία δεδομένων Plato
- Πλάτωνα δεδομένα
- σας παρακαλούμε
- το podcast
- Podcasting
- Σημείο
- Απόψεις
- δυνατότητες
- δυνατότητα
- δυνατός
- δυναμικού
- ενδεχομένως
- δύναμη
- ισχυρός
- προβλέψει
- αρκετά
- προηγούμενος
- πιθανώς
- Πρόβλημα
- διαδικασια μας
- παράγει
- Παράγεται
- επαγγελματίας
- επαγγελματική δουλειά
- Πρόοδος
- ιδιότητες
- περιουσία
- προστατεύονται
- δημόσιο
- Δημοσίευση
- δημοσιεύθηκε
- τραβώντας
- βάζω
- Quantamamagazine
- Quantum
- Κβαντική μηχανική
- κουάρκ
- ερώτηση
- Ερωτήσεις
- γρήγορα
- Ραδιόφωνο
- τυχαίος
- Τιμή
- RAY
- φθάσουν
- αντίδραση
- αντιδράσεις
- Ανάγνωση
- πραγματικός
- Πραγματικότητα
- λόγος
- λόγους
- επανάληψη
- περιοχή
- περιοχές
- σχέση
- λείψανα
- θυμάμαι
- έρευνα
- ερευνητής
- απάντησης
- ΠΕΡΙΦΕΡΕΙΑ
- αποτέλεσμα
- φέρνω επανάσταση
- σχισμένο
- Σχίζει
- Δωμάτιο
- Άρθρο
- κανόνες
- τρέξιμο
- Είπε
- ίδιο
- λέει
- Κλίμακα
- Ζυγός
- σενάριο
- σενάρια
- Σχολείο
- Επιστήμη
- Επιστήμονας
- επιστήμονες
- Δεύτερος
- βλέποντας
- φαινόταν
- φαίνεται
- επιλογή
- αίσθηση
- Ακολουθία
- σειρά
- Πάγια
- διάφοροι
- Shape
- αλλαγή
- καταστήματα
- θα πρέπει να
- δείχνουν
- παρουσιάζεται
- πλευρά
- Σήμα
- Ομοίως
- απλοποίηση
- απλά
- αφού
- ενιαίας
- κατάσταση
- Οι σκεπτικιστές
- επιβραδύνουν
- Αργά
- small
- μικρότερος
- So
- μέχρι τώρα
- μερικοί
- κάποια μέρα
- Κάποιος
- κάτι
- κάπου
- Ήχος
- Ακούγεται
- Χώρος
- Χώρος και Χρόνος
- ομιλία
- ειδική
- συγκεκριμένες
- ειδικά
- ταχύτητα
- Spotify
- διάδοση
- Στάδιο
- πρότυπο
- Ηθοποιοί
- Εκκίνηση
- ξεκίνησε
- ξεκινά
- Κατάσταση
- Μελών
- Βήμα
- Στέφανος
- Ο Steve
- Ακόμη
- στάση
- Ιστορία
- δρόμος
- ισχυρός
- ισχυρότερη
- δομή
- μελέτες
- στούντιο
- Μελέτη
- αιφνίδιος
- Κυρ.
- Σούπερ
- υποστήριξη
- υποστηριζόνται!
- Επιφάνεια
- Susan
- διακόπτης
- τραπέζι
- Πάρτε
- παίρνει
- λήψη
- Συζήτηση
- ομιλία
- Τεχνικός
- τηλεσκόπιο
- τηλεσκόπιο
- λέει
- όροι
- δοκιμές
- Ευχαριστώ
- Η
- Το κράτος
- τους
- θέμα
- τους
- θεωρητικός
- Εκεί.
- πράγμα
- πράγματα
- Σκέψη
- σκέφτεται
- σκέψη
- τρία
- Μέσω
- παντού
- Δεμένος
- ώρα
- χρονοδιάγραμμα
- φορές
- προς την
- σήμερα
- μαζι
- πολύ
- κορυφή
- τοπικός
- Θέματα
- Τορόντο
- προς
- ταξίδι
- θεραπεία
- τρομερά
- Τρισεκατομμύριο
- αληθής
- ΣΤΡΟΦΗ
- τελικός
- τελικά
- Αβεβαιότητα
- υπό
- υποκείμενες
- καταλαβαίνω
- κατανόηση
- Σύμπαν
- απρόβλεπτος
- us
- χρήση
- συνήθως
- Κενό
- αξία
- Αξίες
- βιώσιμος
- Δες
- ορατός
- περιμένετε
- περπάτημα
- ήθελε
- προειδοποίηση
- Απόβλητα
- κύματα
- τρόπους
- webp
- Τι
- Τι είναι
- αν
- Ποιό
- ενώ
- Ο ΟΠΟΊΟΣ
- ολόκληρο
- Άγριος
- θα
- νίκη
- εντός
- χωρίς
- θαυμάσιος
- λέξη
- Εργασία
- λειτουργεί
- κόσμος
- θα
- γράφω
- γραφή
- ακτινογραφία
- χρόνια
- Εσείς
- Σας
- zephyrnet