ΧΟΡΗΓΟΙ

Hawking: Ο Θεός μπορεί να παίζει ζάρια


Σε αντίθεση με το διάσημο σχόλιο του Αλβέρτου Αϊνστάιν ότι "ο Θεός δεν παίζει ζάρια στον σύμπαν", ο διάσημος κοσμολόγος Stephen Hawking και ο συνεργάτης του Thomas Hertog, προτείνουν ότι ο Θεός έριξε τα ζάρια τουλάχιστον μια φορά - την στιγμή της δημιουργίας.

Σύμφωνα με τους Hawking και Hertog το σύμπαν ξεκίνησε όπως μια χιονόμπαλα στην κορυφή του βουνού, που συνεχώς αυξανόταν, διαστελλόταν και διογκωνόταν για να γίνει ο κόσμος που εμείς ξέρουμε σήμερα.

Η κβαντική προέλευση του σύμπαντος υπονοεί ότι για να κατανοηθεί το πρόβλημα των αρχικών όρων στην κοσμολογία, κάποιος πρέπει να κάνει την προσέγγιση από 'πάνω προς τα κάτω'", όπως γράφουν  οι Hawking και Hertog στο έργο τους - "Γιατί ο πληθωρισμός αρχίζει στην κορυφή του λόφου;"

Σε αυτήν δείχνουν γιατί το τωρινό διαστελλόμενο σύμπαν άρχισε με μία ασταθή κατάσταση de Sitter, με ένα ημικλασσικό φαινόμενο σήραγγας μέσω του σωματιδίου Hawking-Moss instanton. Επειδή η προσέγγιση από πάνω προς τα κάτω οφείλεται στην κβαντική φύση του σύμπαντος, υποστηρίζουν ότι η προσέγγιση αυτή πρέπει να ισχύει και όταν το πλαίσιο της κβαντικής κοσμολογίας θα βασιστεί στη θεωρία Μ.

Ο πληθωρισμός - και η δημιουργία - άρχισαν στην κορυφή ενός δυναμικού ενεργειακού όρους, τονίζουν οι δύο κοσμολόγοι, όπου τα θεμελιώδη πεδιακά σωματίδια, έδρασαν όπως οι μικρές χιονονιφάδες που συγχωνεύτηκαν σε κοσμολογικές χιονόμπαλες. Μια κυλιόμενη πέτρα δεν μπορεί να συλλέξει κανένα βέβαια βρύο στο έδαφος, αλλά το κυλιόμενο ζάρι της δημιουργίας - που είναι γνωστό στους φυσικούς σαν το υποατομικό σωματίδιο "Hawking-Moss instanton" - συνέλεξε στο δρόμο του αυτά τα σωματίδια σαν τις χιονονιφάδες.

Η αρχική εξέλιξη του Κόσμου μοιάζει λίγο σαν μια μπάλα του χιονιού που αυξάνεται σε όγκο ενώ κυλίεται προς τα κάτω σε έναν λόφο, λέει ο Hertog. Ο Hertog εξίσωσε την ανάπτυξη της χιονόμπαλας  με έναν πεδίο των σωματιδίων. "Οι υπολογισμοί μας δείχνουν ότι ο Κόσμος μας δημιουργήθηκε πιθανότατα από αυτό το πεδίο στην κορυφή ενός 'δυναμικού λόφου'."

Σαν τα κακά παιδιά, οι κβαντικές διακυμάνσεις στον πρόωρο Κόσμο κύλησαν την κοσμολογική χιονόμπαλα προς τα κάτω από το λόφο και αυτή επεκτάθηκε.

Λόγω της διάσημης αρχής της αβεβαιότητας του Heisenberg, το πεδίο στην κορυφή του λόφου κυμαίνεται, εξηγεί ο Hertog. Κι επειδή η κορυφή του λόφου είναι ένα ασταθές σημείο, αυτές οι διακυμάνσεις αναγκάζουν τελικά το πεδίο να κυλήσει προς τα κάτω.

Η χιονόμπαλα της δημιουργίας τελικά εγκαταστάθηκε σε μια κοιλάδα και έγινε ο Κόσμος που μας περιβάλλει σήμερα, συνεχίζει ο Hertog. Αν και αυτή η κοιλάδα είναι χαμηλότερη από ό,τι ήταν στην αρχή των πάντων "το κατώτατο σημείο της κοιλάδας δεν φαίνεται να είναι στο επίπεδο της θάλασσας", τονίζει ο Hertog.

Η κοσμολογική στάθμη της θάλασσας μπορεί να περιγραφεί από τη διάσημη 'κοσμολογική σταθερά' του Einstein, που οι κοσμολόγοι μετρούν.

Οι Hawking και Hertog βεβαιώνουν ότι προσέγγιση τους από "πάνω προς τα κάτω" στην κοσμολογία είναι μια θεμελιώδης υποχώρηση από την επιστημονική παράδοση.

Η συνηθισμένη προσέγγιση στο πρόβλημα των αρχικών όρων για τον πληθωρισμό είναι να υποτεθεί κάποια αρχική διαμόρφωση (σχηματισμός) του σύμπαντος και μετά να το εξελίσσουν χρονικά προς τα εμπρός", λέει ο Hawking. Αυτό θα μπορούσε να περιγραφεί σαν μια προσέγγιση της κοσμολογίας από 'κάτω προς τα πάνω'.

Η κβαντική φύση του σύμπαντος, εντούτοις, υπαγορεύει το αντίθετο, από την "κορυφή προς τα κάτω", διευκρινίζει ο Hawking, επειδή η ιστορία του σύμπαντος εξαρτάται από το βουνό, το ζάρι, τις χιονονιφάδες και τις χιονόμπαλες. Με άλλα λόγια, το σύμπαν  "εξαρτάται από τα αισθητά αντικείμενα που μετριούνται".

Ο Θεός μπορεί να παίξει ζάρια έπειτα, αλλά μόνο εάν τα ζάρια είναι ειδικά φτιαγμένα για να μην πέφτουν τυχαία. Εάν το σύμπαν εξαρτάται από τα αισθητά αντικείμενα, εξαρτάται επίσης και από μας τους παρατηρητές, έτσι το ζάρι έπρεπε να εγγυηθεί κάπως ότι θα προκύπταμε και εμείς οι άνθρωποι. Οι φυσικοί ονομάζουν αυτή την ιδέα "ασθενής ανθρωπική αρχή", από την ελληνική λέξη "άνθρωπος".

Ο Hawking συμπλέει με την Ανθρωπική Αρχή

"Η από 'πάνω προς τα κάτω' προσέγγιση είναι μια μαθηματική διατύπωση της ασθενούς ανθρωπικής αρχής", γράφει ο Hawking, στην οποία οι παρατηρούμενες τιμές όλων των φυσικών και κοσμολογικών ποσοτήτων σήμερα περιορίζονται από την ανάγκη να υπάρχει η ζωή, που βασίζεται πάνω στον άνθρακα.

"Η από 'πάνω προς τα κάτω' προσέγγιση ενσωματώνει την ασθενή ανθρωπική αρχή, επειδή λαμβάνει υπόψη ορισμένα παρατηρηθέντα χαρακτηριστικά γνωρίσματα του σύμπαντος μας - όπως το γεγονός ότι επεκτείνεται - προκειμένου να εξηγηθεί η προέλευσή του",  συνεχίζει ο Hertog. "Με άλλα λόγια, η προσέγγιση από πάνω προς τα κάτω δεν μας λέει πώς θα πρέπει να είναι ο κόσμος, αλλά γιατί ο κόσμος είναι αυτός που είναι."

"Εάν ο Hawking μιλά, πρέπει πιθανώς να τον ακούσουμε",  τονίζει π Randolph-Macon καθηγητής της φυσικής.

"Η προσέγγιση των Hawking και Hertog, που εφαρμόζεται στην εργασία τους, πρόκειται να την αναπτύξουν για προς τα πίσω από την τρέχουσα κατάσταση του κόσμου προς την πιθανή προέλευσή του, κι όχι να προσπαθήσουν να μαγειρευτεί η κατάλληλη αρχική κατάσταση και να φανεί εάν εξελίσσεται προς τα εμπρός προς κάτι που μοιάζει με τον παρόντα Κόσμο", εξηγεί ο Spagna.

"Ως εκ τούτου, είναι παρόμοια με την ένωση των μαθηματικών με την Ασθενή Ανθρωπική Αρχή, επειδή κατοικούμε προφανώς σε έναν Κόσμο, που οι όροι του επιτρέπουν στην ίδια την ύπαρξή μας να πάρει θέση".

Οι Stephen Hawking και Thomas Hertog δημοσίευσαν μια πρόσφατη εργασία τους,  που περιέχει την δικιά τους άποψη για την ανθρωπική ιδέα, την βασισμένη στην ιδέα του "κανενός ορίου" κβαντικής κοσμολογίας. Μερικές φορές αυτή λέγεται και κυματοσυνάρτηση Hartle-Hawking, και βεβαίως αναφέρεται ως κοσμολογία από "πάνω προς τα κάτω".

***
ολόκληρη η διάλεξη του καθηγητή στα Αγγλικά

 

<<site map

Χρόνος εκτέλεσης : 0.107 δευτερόλεπτα