Bo­ka om ti­dens his­to­rikk

Stephen Hawking - Et sinn uten grenser - - Innhold - AV MARCUS CHOWN

Haw­king over­vant man­ge hind­rin­ger i ar­bei­det med å skri­ve Abrief Historyof­time, den be­røm­te bo­ka om ti­dens his­to­rie i kor­te trekk, men even­ty­ret var ikke omme da den ut­kom.

Året var 1988. Tid­li­ge­re såpe­opera­stjer­ne Ky­lie Mi­no­gue top­pet lis­te­ne med I Should be so Lucky. I Nor­sjø­en mis­tet 167 men­nes­ker livet på Pi­per Alpha-rig­gen, og over Locker­bie i Skott­land gikk en bom­be av om bord i Pan Am Flight 103. Opp­skyt­nin­gen av STS-26 om bord i rom­fer­gen Dis­covery var førs­te rom­ferge­ferd si­den Chal­len­ger falt fra hver­and­re 71 se­kun­der etter start i 1986. Li­ke­vel kan en hev­de at årets vik­tigs­te real vi­ten­ska­pe­li­ge be­gi­ven­het ikke var noen vi­ten­ska­pe­lig opp­da­gel­se, men lan­se­rin­gen av bo­ka A Brief History of Ti­me.

Det­te be­gyn­te i 1982, da Step­hen Haw­king, som var kjent for sitt ar­beid med teori­ene om­kring svar­te hull, og for å være len­ket til en rulle­stol av mo­tor n ev ro n syk­dom, ble mis­for­nøyd med de po­pu­lær­vi­ten­ska­pe­li­ge bø­ke­ne på han se­get spe­sial­felt. Han be­stem­te seg for å skri­ve en selv. A Brief History of Ti­me var un­der ar­beid i lang tid. Da Haw­king had­de le­vert ut­kas­tet, kon­tak­tet Ban­tam- for­la­get ham og ba om nær­me­re for­kla­ring på en rek­ke punk­ter. I førs­te om­gang ble Haw­king ir­ri­tert over det­te, men etter hvert inn­så han at re­dak­tø­ren had­de rett. Til­bake­mel­din­ge­ne be­kref­tet også noe and­re had­de sagt til ham, nem­lig at en­hver lig­ning i bo­ka vil­le få sin le­ser­krets. Det end­te med at Haw­king bare be­holdt én lig­ning, E=mc2.

Men medi­sins­ke pro­ble­mer var den største hind­rin­gen Haw­king måt­te over­vin­ne for å kom­me gjen­nom den dras­tis­ke om­skri­vin­gen av bo­ka. Som­mer­en 1985 fikk han lunge­be­ten­nel­se mens han var i Genè­ve. Han fikk ikke pus­te, og livet måt­te red­des med øye­blik­ke­lig trake­oto­mi. Men un­der ope­ra­sjo­nen ble ner­ve­ne til stemme­bån­de­ne kut­tet. Stemmen var blitt sva­ke­re og sva­ke­re fra år til år, og når han holdt vi­ten­ska­pe­li­ge fore­les­nin­ger, måt­te en dok­tor­grads­stu­dent være tolk for ham. Men nå var det in­gen vei til­ba­ke. Stemmen var borte for all­tid.

Haw­king fikk en data­stem­me ba­sert på et data­pro­gram som het Equa­li­ser, en ta­le­ge­ne­ra­tor fra Spe­ech Plus og en bær­bar data­ma­skin som ble fes­tet til rulle­sto­len hans. Det­te ut­sty­ret ble in­stal­lert av Da­vid Ma­son, eks­man­nen til plei­e­ren Haw­king se­ne­re skul­le gif­te seg med, for så å skil­le seg igjen. Det var den stemmen som ble sy­no­nym med Step­hen Haw­king, og han holdt hard­nak­ket fast ved den selv etter at tek­no­lo­gis­ke fram­skritt kun­ne gitt ham en bed­re røst.

Tross alle til­bake­sla­ge­ne full­før­te Haw­king om­skri­vin­gen av A Brief History of Ti­me, og bo­ka kom ut. Den inne­holdt et for­ord av Carl Sa­gan, for­grunns­fi­gu­ren i Tv-se­ri­en Kos­mos og en av verdens frams­te po­pu­la­ri­se­re­re av real­vi­ten­skap på den ti­den. Bo­ka ut­kom 1. april 1988. Om noen men­te da­to­en var uhell­svan­ger, skul­le bo­kas suk­sess vise at de tok al­vor­lig feil. Den sto uover­truf­ne 237 uker på best­sel­ger­lis­ten i The Sun­day Ti­mes, noe som ga den en plass i Guin­ness Re­kord­bok. Nå er den solgt i godt over 10 mil­lio­ner ek­semp­la­rer på fle­re ti­talls språk.

Hittil har in­gen kun­net for­kla­re hvor­for bo­ka har hatt så enorm suk­sess – hvis for­la­ge­ne had­de visst det, vil­le de gjen­tatt suk­ses­sen med and­re bø­ker. Kan­skje det var den in­spi­rer­te og tanke­vek­ken­de tit­te­len. Kan­skje det var for­fat­te­ren selv – en su­ve­ren hjer­ne som var in­ne­stengt i en de­fekt kropp, men li­ke­vel kun­ne strei­fe fritt over hele Kos­mos. El­ler kan­skje det var det fan­tas­tis­ke te­ma­et.

«Hvor kom­mer uni­ver­set fra?» skrev Haw­king i for­or­det. «Hvor­dan og hvor­for be­gyn­te det? Kom­mer det til å ta slutt, og i så fall hvor­dan?» Det­te er de største spørs­må­le­ne som fin­nes in­nen­for real­vi­ten­ska­pen. Tid­li­ge­re had­de bare re­li­gio­ne­ne kun­net be­fat­te seg med dem. Men i 1988 var det mu­lig for fy­si­ke­re å stil­le de spørs­må­le­ne – og ha en ri­me­lig sjan­se til å fin­ne sva­re­ne i lø­pet av en ge­ne­ra­sjon.

VEI­EN FRA EN LITEN OPP­RIN­NEL­SE TIL STO­RE TING

Teori­en for sto­re ting – stjer­ner, ga­lak­ser og uni­ver­set – er Ein­steins teori om tyngde­kraf­ten. Teori­en for små ting – ato­mer og det de be­står av

«Den sto uover­truf­ne 237 uker på best­sel­ger­lis­ten i The Sun­da­yti­mes, noe som ga den en plass i Guin­ness Re­kord­bok»

– er kvante­te­ori. Beg­ge de­ler er uhy­re vel­lyk­ket på sine re­spek­ti­ve felt. Uni­ver­set er stort, men i sine førs­te øye­blikk var det mind­re enn et atom. For å kun­ne for­stå uni­ver­sets fød­sel og gå løs på Haw­kings sto­re spørs­mål treng­te man der­for en dy­pe­re fy­sisk teori, en teori som dek­ket alt, og som for­en­te Ein­steins tyngde­kraft­te­ori (den ge­ne­rel­le re­la­ti­vi­tets­te­ori­en) med kvante­te­ori.

I A Brief History of Ti­me be­skrev Haw­king Ein­steins teori, der tyngde­kraf­ten ikke er noe mer enn ma­te­ri­ens krum­ming av rom­ti­den. Vi­de­re be­skrev han kvan­te- teori­en, som med fe­no­me­nal pre­si­sjon for­kla­rer så å si alle as­pek­ter ved hver­da­gens ver­den. Mot slutten av bo­ka be­lys­te han også streng­te­ori, en svært spe­ku­la­tiv be­greps­struk­tur som mu­li­gens kan være et skritt i ret­ning av den for­jet­te­de teori­en som om­fat­ter alt. Iføl­ge streng­te­ori­en er verdens fun­da­men­ta­le bygge­ele­men­ter ul­tra­tyn­ne stren­ger som vi­bre­rer i ti rom­tid­di­men­sjo­ner, og det­te er fore­lø­pig den enes­te be­greps­struk­tu­ren som er for­en­lig med både re­la­ti­vi­tets­te­ori­en og kvante­te­ori­en.

Etter at A Brief History of Ti­me kom ut, har en enorm meng­de ting for­and­ret seg. Den største end­rin­gen har kan­skje vært om­dan­nel­sen av kos­mo­lo­gi­en – læ­ren om uni­ver­sets opp­rin­nel­se, ut­vik­ling og skjeb­ne – fra en ho­ved­sa­ke­lig teo­re­tisk di­si­plin til et felt pre­get av pre­si­se stu­di­er og på­li­te­li­ge data.

I 1989 skjøt NASA opp Cos­mic Back­ground Ex­plo­rer (COBE) med in­stru­men­ter til å stu­de­re strå­lings­res­te­ne etter Big Bangs ild­kule, ska­per­ver­kets elds­te fos­sil, som bæ­rer et av­trykk uni­ver­set sat­te da det var bare 380 000 år gam­melt. Son­den fant ør­små va­ria­sjo­ner i rom­mets bak­grunn­stem­pe­ra­tur rundt om på him­mel­hvel­vin­gen. Dis­se kos­mis­ke krus­nin­ge­ne var noe vi­ten­ska­pen len­ge had­de vært på jakt etter, nem­lig ki­me­ne til gi­gan­tis­ke su­per­klyn­ger av ga­lak­ser i da­gens uni­vers. Det­te var den mang­len­de pus­le­spill­brik­ken i ver­dens­rom­mets his­to­rie, den vis­te hvor­dan Kos­mos had­de gått over fra en jevn ild­kule til det nå­væ­ren­de uni­ver­sets klum­pe­te ga­lakse­vrim­mel.

COBE og etter­føl­ge­ren, Wilkin­son Microwave An­iso­tro­py Pro­be ( WMAP), inn­le­det en kos­mo­lo­gisk gull­al­der. Men mens ob­ser­va­sjo­ne­ne av ska­pel­sens etter­strå­ling stort sett be­kref­tet det Big Bang-mo­del­len had­de for­ut­sagt, slo en an­nen opp­da­gel­se ned som en bom­be i hjer­tet av kos­mo­lo­gi­en. Mørk ener­gi, som ble opp­da­get i 1998, er usyn­lig. Den fyl­ler hele ver­dens­rom­met og øver en fra­stø­ten­de tyngde­kraft som ak­se­le­re­rer uni­ver­sets eks­pan­sjon. Men in­gen vet hva det er. Vår bes­te fy­sikk­te­ori, kvante­te­ori­en, over­vur­de­rer den mør­ke ener­gi­en med en fak­tor på 10 opp­høyd i 120. po­tens – et ettall med 120 nul­ler etter. Det­te er den største be­reg­nings­bom i vi­ten­ska­pens his­to­rie. Noe er bind­galt et el­ler an­net sted i vår for­stå­el­se av uni­ver­set.

Like før opp­da­gel­sen av mørk ener­gi had­de Haw­king iro­nisk nok hev­det at fy­si­ker­ne var

nær ved å fin­ne den alt­om­fat­ten­de teori­en som de­stil­ler­te alle fy­sis­ke fe­no­me­ner til et ryd­dig sett av lig­nin­ger. Der­med ble han en av de man­ge fy­si­ker­ne som had­de gått i ba­ret med til­sva­ren­de spå­dom­mer, noe som vis­te at han ikke var ufeil­bar­lig. Mørk ener­gi re­pre­sen­te­rer 68,3 pro­sent av uni­ver­sets to­ta­le masse­ener­gi. Inn­til for 20 år si­den had­de vi ufat­te­lig nok over­sett uni­ver­sets største masse­kom­po­nent!

KNUST HÅP

Jak­ten på en alt­om­fat­ten­de teori har vist seg å være vans­ke­li­ge­re enn Haw­king trod­de. Grun­nen til en­tu­si­as­men hans i A Brief History of Ti­me var at Michael Gre­ene ved Que­en Ma­ry Col­le­ge i Lon­don og John Schwarz ved Ca­li­for­nia Insti­tute of Tech­no­lo­gy i 1984 had­de vist for førs­te gang at streng­te­ori­en kun­ne gi ri­me­li­ge be­reg­nin­ger. Haw­king og man­ge and­re hå­pet at den vil­le fast­slå ele­men­tær­par­tik­le­nes mas­se og ener­gi. I de se­ne­re år har det hå­pet dess­ver­re falt i grus, for teo­re­ti­ker­ne har opp­da­get at det fin­nes minst 10 500 streng­te­ori­er, hver med for­skjel­li­ge par­tik­ler og kref­ter.

I det mins­te gir det­te så­kal­te streng­land­ska­pet en mu­lig plas­se­ring av multi­ver­set, en enorm sam­ling pa­ral­lel­le uni­ver­ser som fy­si­ker­ne har fått sta­dig ster­ke­re tro på si­den 1988. En­kel­te fy­si­ke­re kan ikke for­dra tan­ken på rom­tid­do­me­ner som ald­ri vil kun­ne ob­ser­ve­res di­rek­te, mens and­re god­tar en rek­ke for­skjel­li­ge tegn som ty­der på at vårt uni­vers ikke er det enes­te.

Blant and­re ting som har fått stor be­tyd­ning si­den 1988, kan vi nev­ne gamma­ut­brudd, som vi nå vet er eks­plo­sjo­ner opp­til en mil­lion gan­ger kraf­ti­ge­re enn en nor­mal su­per­n­ova, og mørk ma­te­rie. Rik­tig­nok var mørk ma­te­rie kjent al­le­re­de i 1988, men nå har fe­no­me­net fått en sen­tral plass i Big Bang- mo­del­ler sam­men med mørk ener­gi. In­gen vet hva mørk ma­te­rie er – det kan være ennå uopp­da­ge­de subato­mis­ke par­tik­ler, el­ler mu­li­gens svar­te hull med di­men­sjo­ner som et kjøle­skap og mas­se som Ju­pi­ter. Men den mør­ke ma­te­ri­en er om­trent seks gan­ger tyng­re enn syn­li­ge stjer­ner og ga­lak­ser. For den som vet hva mørk ma­te­rie er, lig­ger en no­bel­pris klar i Stock­holm.

Det er imid­ler­tid ikke tvil om at læ­ren om svar­te hull har blomst­ret etter at A Brief History of Ti­me kom ut. I 1988 kjen­te vi knapt ti gode kan­di­da­ter i Melke­vei­en, nå vet vi om nær­me­re 100. Og på nitti­tal­let opp­da­get NASAS Hubb­le­te­le­skop at så å si alle ga­lak­ser ty­de­lig­vis har et su­per­mas­sivt uhy­re av et svart hull i sen­trum. Like fullt, selv om en over­vel­den­de meng­de tegn

«Han ble en av de man­ge fy­si­ker­ne som had­de gått i ba­ret med til­sva­ren­de spå­dom­mer, noe som vis­te at han ikke var ufeil­bar­lig»

ty­det på at svar­te hull ek­sis­ter­te, var det bare snakk om in­di­rek­te ob­ser­va­sjo­ner – ma­te­rie som kret­set i stor fart rundt noe mas­sivt og kom­pakt som ikke var syn­lig. Men alt det­te endret seg 14. sep­tem­ber 2015, da gra­vi­ta­sjons­bøl­ger – krus­nin­ger i rom­ti­dens struk­tur som Ein­stein had­de for­ut­sagt nes­ten hund­re år tid­li­ge­re – for førs­te gang ble re­gist­rert på Jor­da.

I en fjern ga­lak­se, i en tid da den mest kom­plek­se or­ga­nis­men på Jor­da var en ba­sill, hang to svar­te hull sam­men i en døds­spi­ral. De virv­let rundt hver­and­re, kys­set hver­and­re og smel­tet sam­men. I det øye­blik­ket slapp de løs en ka­ta­k­lys­me av mis­hand­let rom­tid. Kraf­ten i gra­vi­ta­sjons­bøl­ge­ne som strøm­met ut­over var en kort stund 50 gan­ger ster­ke­re enn tyngde­kraf­ten fra alle stjer­ne­ne i uni­ver­set til sam­men. El­ler for å si det på en an­nen måte: Hvis sam­men­smel­tin­gen had­de ge­ne­rert lys i ste­det for gra­vi­ta­sjons­bøl­ger, vil­le den skint 50 gan­ger ster­ke­re enn hele uni­ver­set. Det var det

«Gjen­nom hele men­nes­ke­he­tens his­to­rie har vi kun­net se uni­ver­set – først med øyne­ne, se­ne­re med te­le­sko­per. Nå kan vi for førs­te gang høre det »

al­ler kraf­tigs­te fe­no­men men­nes­ket noen gang har vært vit­ne til.

Gra­vi­ta­sjons­bøl­ge­ne, som had­de av­tatt til nes­ten in­gen­ting mens de bred­te seg gjen­nom ver­dens­rom­met i 1,3 mil­li­ar­der år, had­de ak­ku­rat den for­men Ein­steins teori had­de for­ut­sagt for sam­men­smel­ting av to svar­te hull. Om­si­der var svar­te hulls ek­sis­tens be­vist hin­si­des en­hver tvil.

Etter den­ne førs­te re­gist­rer­te sam­men­smel­tin­gen er fire and­re hen­del­ser av sam­me type blitt på­vist – i tre til­fel­ler var det svar­te hull som smel­tet sam­men, i det fjer­de var det su­per­kom­pak­te him­mel­le­ge­mer som kal­les nøy­tron­stjer­ner. Be­tyd­nin­gen av dis­se opp­da­gel­se­ne kan ikke over­vur­de­res. La oss ten­ke oss at vi har vært døve fra fød­se­len av, men plut­se­lig kan vi høre. Slik er det for fy­si­ke­re og ast­ro­no­mer. Gjen­nom hele men­nes­ke­he­tens his­to­rie har vi kun­net se uni­ver­set – først med øyne­ne, se­ne­re med te­le­sko­per. Nå kan vi for førs­te gang høre det. Gra­vi­ta­sjons­bøl­ger er ver­dens­rom­mets stem­me.

Fore­lø­pig er det som om vi har ut­vik­let et pri­mi­tivt høre­ap­pa­rat slik at vi så vidt kan ane tor­den­bul­der i det fjer­ne. Men når vi vi­dere­ut­vik­ler gra­vi­ta­sjons­bølge­de­tek­to­re­ne, er det ikke godt å vite hvil­ke fan­tas­tis­ke ting vi vil få høre når vi be­gyn­ner å føl­ge den kos­mis­ke sym­fo­ni­en. Det­te er en in­ter­es­sant tid for kos­mo­lo­gi­en og det nye fel­tet gra­vi­ta­sjons­bølge­ast­ro­no­mi. Og Gud skje lov at Step­hen Haw­king, gra­vi­ta­sjons­fy­sik­kens mes­ter, fikk leve len­ge nok til å se begynnelsen av det som nå skjer.

MED KLOKKA OVENFRA: I 1988, etter man­ge år med om­skri­vin­ger, ut­kom en­de­lig den bo­ka Haw­king had­de på­be­gynt i 1982; vrak­res­ter fra Pan Am Flight 103, som ble sprengt over Locker­bie; Ky­lie Mi­no­gue fei­rer suk­ses­sen til single­pla­ta Is­houldbe­soLucky; 167 tap­te men­neske­liv gjor­de Pi­per Alpha-ka­ta­stro­fen til verdens mest al­vor­li­ge bore­rigg­brann.

UN­DER: Fra sitt kon­tor på Cam­brid­ge-uni­ver­si­te­tet kun­ne Haw­king for­mid­le sin for­stå­el­se av uni­ver­set til ver­den.

OVER: Data sam­let av COBE ble brukt til å dan­ne bil­der av res­te­ne etter Big Bang, i prak­sis de førs­te «baby­bil­de­ne» av uni­ver­set.

OVER: Verdens gra­vi­ta­sjons­bølge­de­tek­to­rer kom i drift ak­ku­rat tids­nok til å re­gist­re­re bøl­ge­ne fra sam­men­smel­tin­gen av to svar­te hull for 1,3 mil­li­ar­der år si­den. MOTSTÅENDE SIDE: Haw­king i ar­beid ved Cam­brid­ge-uni­ver­si­te­tet sent på sytti­tal­let. Mo­torne­v­ron­syk­dom­men had­de al­le­re­de tatt fra ham ev­nen til å gå, men den had­de ennå ikke tatt fra ham stemmen.

Newspapers in Norwegian

Newspapers from Norway

© PressReader. All rights reserved.