Den avdøde fysikeren Stephen Hawking ba meg først samarbeide med ham for å utvikle «en ny kvanteteori om Big Bang” i 1998. Det som startet som et doktorgradsprosjekt utviklet seg over rundt 20 år til et intenst samarbeid som tok slutt bare med hans bortgang i mars 14, 2018.
Gåten i sentrum av vår forskning gjennom denne perioden var hvordan Big Bang kunne ha skapt forhold så perfekt gjestfrie til livet. Vårt svar er å være publisert i en ny bok, Om tidens opprinnelse: Stephen Hawkings endelige teori.
Spørsmål om den ultimate opprinnelsen til kosmos, eller universet, tar fysikken ut av komfortsonen. Likevel var det akkurat der Hawking likte å våge seg. Utsikten – eller håpet – om å knekke gåten om kosmisk design drev mye av Hawkings forskning innen kosmologi. «Å frimodig gå hvor Star Trek frykt å tråkke» var hans motto – og også hans skjermsparer.
Vår felles vitenskapelige søken gjorde at vi uunngåelig ble nærme oss. Ved å være rundt ham kunne man ikke unngå å bli påvirket av hans besluttsomhet og optimisme om at vi kunne takle mystifiserende spørsmål. Han fikk meg til å føle at vi skrev vår egen skapelseshistorie, noe vi på en måte gjorde.
I gamle dager trodde man at den tilsynelatende utformingen av kosmos betydde at det måtte være en designer – en Gud. I dag peker forskere i stedet på fysikkens lover. Disse lovene har en rekke slående livsfremkallende egenskaper. Ta mengden materie og energi i universet, de delikate forholdene mellom kreftene eller antall romlige dimensjoner.
fysikere har oppdaget at hvis du justerer disse egenskapene litt, gjør det universet livløst. Det føles nesten som om universet er en fiks – til og med et stort.
Men hvor kommer fysikkens lover fra? Fra Albert Einstein til Hawking i hans tidligere arbeid, betraktet de fleste fysikere på 20-tallet de matematiske sammenhengene som ligger til grunn for de fysiske lovene som evige sannheter. I dette synet er den tilsynelatende utformingen av kosmos et spørsmål om matematisk nødvendighet. Universet er slik det er fordi naturen ikke hadde noe valg.
Rundt begynnelsen av det 21. århundre dukket det opp en annen forklaring. Kanskje vi lever i et multivers, et enormt rom som skaper et lappeteppe av universer, hver med sin egen type Big Bang og fysikk. Det ville være fornuftig, statistisk, for noen få av disse universene å være livsvennlige.
Imidlertid ble slike multiverse-grublerier snart fanget i en spiral av paradokser og ingen kontrollerbare spådommer.
Vende kosmologien ut og inn
Kan vi gjøre det bedre? Ja, Hawking og jeg fant ut, men bare ved å gi slipp på ideen, som er iboende i multivers kosmologi, at våre fysiske teorier kan ta et Guds øyesyn, som om de står utenfor hele kosmos.
Det er et åpenbart og tilsynelatende tautologisk poeng: kosmologisk teori må redegjøre for det faktum at vi eksisterer i universet. "Vi er ikke engler som ser på universet fra utsiden," sa Hawking til meg. "Teoriene våre er aldri frikoblet fra oss."
Vi satte oss for å revurdere kosmologi fra en observatørs perspektiv. Dette krevde å vedta de merkelige reglene for kvantemekanikk, som styrer mikroverdenen av partikler og atomer.
I følge kvantemekanikken kan partikler være på flere mulige steder samtidig, en egenskap som kalles superposisjon. Det er først når en partikkel blir observert at den (tilfeldig) velger en bestemt posisjon. Kvantemekanikk involverer også tilfeldige hopp og fluktuasjoner, slik som partikler som spretter ut av tomt rom og forsvinner igjen.
I et kvanteunivers dukker derfor en håndgripelig fortid og fremtid ut av en dis av muligheter ved hjelp av en kontinuerlig observasjonsprosess. Slike kvanteobservasjoner trenger ikke å utføres av mennesker. Miljøet eller til og med en enkelt partikkel kan "observere."
Utallige slike kvanteobservasjonshandlinger transformerer stadig det som kan være til det som skjer, og trekker dermed universet mer fast inn i eksistensen. Og når noe først er observert, blir alle andre muligheter irrelevante.
Vi oppdaget at når vi ser tilbake på de tidligste stadiene av universet gjennom en kvantelinse, er det et dypere nivå av evolusjon der selv fysikkens lover endres og utvikler seg, synkronisert med universet som tar form. Dessuten har denne meta-evolusjonen en darwinistisk smak.
Variasjon kommer inn fordi tilfeldige kvantehopp forårsaker hyppige ekskursjoner fra det som er mest sannsynlig. Utvalg kommer inn fordi noen av disse ekskursjonene kan forsterkes og fryses, takket være kvanteobservasjon. Samspillet mellom disse to konkurrerende kreftene – variasjon og seleksjon – i uruniverset ga et forgrenet tre av fysiske lover.
Resultatet er en grundig revisjon av det grunnleggende i kosmologi. Kosmologer starter vanligvis med å anta lover og begynnelsesforhold som eksisterte i øyeblikket Big Bang, så vurder hvordan dagens univers utviklet seg fra dem. Men vi foreslår at disse lovene i seg selv er et resultat av evolusjon.
Dimensjoner, krefter og partikkelarter forvandles og diversifiseres i ovnen til det varme Big Bang – noe analogt med hvordan biologiske arter dukker opp milliarder av år senere – og får sin effektive form over tid.
Dessuten betyr tilfeldigheten som er involvert at resultatet av denne evolusjonen – det spesifikke settet av fysiske lover som gjør universet vårt til det det er –kan bare forstås i ettertid.
På en eller annen måte var det tidlige universet en superposisjon av et enormt antall mulige verdener. Men vi ser på universet i dag i en tid da mennesker, galakser og planeter eksisterer. Det betyr at vi ser historien som førte til vår utvikling.
Vi observerer parametere med "heldige verdier." Men vi tar feil når vi antar at de på en eller annen måte var designet eller alltid sånn.
Problemet med tiden
Kjernen i hypotesen vår er at ved å resonnere bakover i tid, fortsetter utviklingen mot mer enkelhet og mindre struktur hele veien. Til syvende og sist forsvinner til og med tiden og med den de fysiske lovene.
Dette synet er spesielt båret ut av den holografiske formen til vår teori. «holografisk prinsipp” i fysikk forutsier at akkurat som et hologram ser ut til å ha tre dimensjoner når det faktisk er kodet i bare to dimensjoner, er utviklingen av hele universet på samme måte kodet på en abstrakt, tidløs overflate.
Hawking og jeg ser på tid og årsakssammenheng som «fremvoksende egenskaper» har ingen tidligere eksistens, men oppstår fra interaksjoner mellom utallige kvantepartikler. Det er litt som hvordan temperatur kommer fra mange atomer som beveger seg kollektivt, selv om ingen enkelt atom har temperatur.
Man våger seg tilbake i tid ved å zoome ut og ta en mer uklar titt på hologrammet. Til slutt mister man imidlertid all informasjon som er kodet i hologrammet. Dette ville være opprinnelsen til tiden – Big Bang.
I nesten et århundre har vi studert universets opprinnelse mot den stabile bakgrunnen til uforanderlige naturlover. Men vår teori leser universets historie innenfra og som en som inkluderer, i sine tidligste stadier, genealogien til de fysiske lovene. Det er ikke lovene som sådan, men deres evne til å forvandle som har det siste ordet.
Fremtidige kosmologiske observasjoner kan finne bevis på dette. For eksempel presisjonsobservasjoner av gravitasjonsbølger– krusninger i romtidens struktur – kan avsløre signaturer til noen av de tidlige grenene av universet. Hvis den oppdages, kan Hawkings kosmologiske finale godt vise seg å være hans største vitenskapelige arv.
Denne artikkelen er publisert fra Den Conversation under en Creative Commons-lisens. Les opprinnelige artikkelen.
Bilde Credit: Felix Mittermeier / Pixabay
- SEO-drevet innhold og PR-distribusjon. Bli forsterket i dag.
- PlatoAiStream. Web3 Data Intelligence. Kunnskap forsterket. Tilgang her.
- Minting the Future med Adryenn Ashley. Tilgang her.
- Kjøp og selg aksjer i PRE-IPO-selskaper med PREIPO®. Tilgang her.
- kilde: https://singularityhub.com/2023/05/12/what-stephen-hawkings-final-theory-of-the-cosmos-reveals-about-the-origins-of-time-and-life/
- : har
- :er
- :ikke
- :hvor
- 1
- 14
- 1998
- 20
- 20 år
- 2018
- a
- Om oss
- ovenfor
- ABSTRACT
- Logg inn
- erverve
- handlinger
- vedta
- avansert
- Etter
- en gang til
- mot
- Alle
- også
- alltid
- beløp
- Amplified
- an
- og
- engler
- besvare
- noen
- tilsynelatende
- vises
- ER
- rundt
- Artikkel
- AS
- At
- atom
- borte
- tilbake
- bakgrunn
- BE
- fordi
- bli
- vært
- være
- under
- Bedre
- mellom
- Stor
- Big Bang
- milliarder
- Bit
- grener
- men
- knapp
- by
- som heter
- CAN
- Kapasitet
- fanget
- Årsak
- sentrum
- Århundre
- endring
- valg
- klikk
- Lukke
- CO
- kode
- samarbeid
- samle
- samlet sett
- COM
- Kom
- komfort
- Commons
- konkurrerende
- forhold
- Vurder
- stadig
- fortsetter
- Samtale
- kosmologi
- Kosmos
- kunne
- Motvirke
- crack
- opprettet
- skaperverket
- Kreativ
- kreditt
- dato
- Dager
- dekoblet
- dypere
- utforming
- designet
- besluttsomhet
- utvikle
- gJORDE
- forskjellig
- dimensjoner
- forsvinner
- oppdaget
- diversifisere
- do
- gjør
- Don
- ikke
- tegning
- hver enkelt
- Tidligere
- Tidlig
- Tidlig univers
- Effektiv
- Einstein
- dukke
- dukket
- framgår
- slutt
- energi
- Enigma
- enorm
- Går inn
- Hele
- Miljø
- spesielt
- Selv
- etter hvert
- NOEN GANG
- bevis
- evolusjon
- utvikle seg
- utviklet seg
- nøyaktig
- eksisterer
- forklaring
- stoff
- Faktisk
- falme
- FAIL
- frykt
- føler
- Noen få
- slutt~~POS=TRUNC
- finale
- Finn
- fast
- Først
- svingninger
- Til
- Krefter
- skjema
- funnet
- hyppig
- fra
- frossen
- Fundamentals
- framtid
- galakser
- få
- gif
- Go
- Gud
- størst
- HAD
- skje
- Ha
- å ha
- he
- ham
- hans
- historie
- hologram
- holografisk
- håp
- HOT
- Hvordan
- Men
- HTTPS
- Mennesker
- i
- Tanken
- if
- uforanderlige
- in
- inkluderer
- uunngåelig
- påvirket
- info
- informasjon
- iboende
- innledende
- f.eks
- i stedet
- interaksjoner
- inn
- involvert
- IT
- DET ER
- hopp
- bare
- Type
- Late
- Lover
- Led
- Legacy
- mindre
- Nivå
- Tillatelse
- Life
- i likhet med
- leve
- steder
- Se
- ser
- taper
- laget
- gjøre
- GJØR AT
- mange
- Mars
- matematiske
- Saken
- Kan..
- midler
- ment
- mekanikk
- kunne
- øyeblikk
- mer
- mest
- flytting
- mye
- multiverse
- må
- Natur
- Trenger
- aldri
- Ny
- Nei.
- Antall
- observere
- Åpenbare
- of
- Gammel
- on
- gang
- ONE
- bare
- optimisme
- or
- Annen
- vår
- ut
- Utfallet
- utenfor
- enn
- egen
- side
- parametere
- Past
- kanskje
- perioden
- personlig
- personlig informasjon
- perspektiv
- fysisk
- Fysikk
- Picks
- Planetene
- plato
- Platon Data Intelligence
- PlatonData
- vær så snill
- Point
- posisjon
- muligheter
- mulig
- Precision
- Spådommer
- spår
- Før
- prosess
- produsert
- dyp
- prosjekt
- egenskaper
- eiendom
- Bevis
- kvaliteter
- Quantum
- Kvantemekanikk
- kvantepartikler
- søken
- spørsmål
- tilfeldig
- tilfeldig
- Lese
- Relasjoner
- fjerne
- gjengir
- påkrevd
- forskning
- resultere
- avsløre
- avslører
- regler
- s
- samme
- vitenskapelig
- forskere
- Skjerm
- se
- utvalg
- forstand
- sett
- flere
- Form
- delt
- signaturer
- på samme måte
- enkelhet
- enkelt
- So
- noen
- noe
- Rom
- romlig
- spesifikk
- stabil
- stadier
- Begynn
- startet
- Stephen
- Story
- struktur
- studert
- slik
- foreslår
- super
- overflaten
- takle
- TAG
- Ta
- ta
- Takk
- Det
- De
- deres
- Dem
- seg
- deretter
- teori
- Der.
- derved
- derfor
- Disse
- de
- denne
- selv om?
- trodde
- tre
- Gjennom
- hele
- tid
- tidløs
- til
- i dag
- dagens
- mot
- Transform
- Treet
- problemer
- SVING
- to
- ultimate
- Til syvende og sist
- Underliggende
- forstås
- Universe
- us
- vanligvis
- Verdier
- venture-
- ventures
- etterprøvbar
- Se
- var
- Vei..
- we
- VI VIL
- var
- Hva
- når
- hvilken
- HVEM
- med
- innenfor
- ord
- Arbeid
- Verdens
- ville
- skriving
- Feil
- år
- ja
- ennå
- Du
- zephyrnet
- zooming