Haw­kings sis­te for­ut­si­gel­se

HAW­KINGS SIS­TE FOR­UT­SI­GEL­SE

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

Helt til sis­te slutt ar­bei­det Haw­king med å opp­kla­re uni­ver­sets hem­me­lig­he­ter, og han bruk­te sine sis­te må­ne­der på å bry­te med pro­ble­me­ne om­kring multi­vers­kon­sep­tet.

Ein­steins tyngde­kraft­te­ori bry­ter sam­men ved sin­gu­la­ri­te­ten som fin­nes i hjer­tet av et svart hull og i Big Bang, så vi vet at det er en til­nær­ming til en dy­pe­re teori som kan­skje kan for­kla­re alt. Hå­pet blant fy­si­ke­re er at den­ne alt­om­fat­ten­de teori­en kan for­ene teori­en om det sto­re (Ein­steins tyngde­kraf tte­ori) med teori­en om det lil­le ( kvante­te­ori­en). Step­hen Haw­kings geni­strek i 1974 var å fin­ne et sted, hen­del­ses­ho­ri­son­ten, hvor han ikke treng­te noen alt­om­fat­ten­de teori for å for­ut­si noe om ver­den. Og det han for­ut­sa var haw­king­strå­le­ne. I sitt sis­te leve­år hev­det han å ha fun­net et an­net sted hvor det er mu­lig å gjø­re en me­nings­fylt for­ut­si­gel­se, og det er selve Big Bang.

Haw­king og hans kol­le­ga Tho­mas Her­tog ved Le­u­ven-uni­ver­si­te­tet i Bel­gia tok opp­rin­ne­lig sik­te på å fin­ne et mer so­lid teo­re­tisk grunn­lag for Haw­king og Hart­les kon­sept fra åtti­tal­let, det grense­løse uni­ver­set, som vi tok for oss i et tid­li­ge­re ka­pit­tel. Til de­res sto­re gle­de vis­te mo­del­len at uni­ver­set opp­sto i for­bin­del­se med en fase av in­fla­sjo­nen, den su­per­ras­ke kos­mis­ke eks­pan­sjo­nen som skjed­de i uni­ver­sets førs­te brøk­dels se­kund, og som er et vik­tig ele­ment i da­gens nor­ma­le Big Bang-mo­dell. In­fla­sjo­nen for­kla­rer hvor­for da­gens uni­vers har sam­me tem­pe­ra­tur alle ste­der, selv om ste­der som ble spredt til alle kan­ter un­der Big Bang ikke var i kon­takt med hver­and­re, og der­for ikke kun­ne ut­veks­let var­me for å ende på sam­me tem­pe­ra­tur. Om kos­mos eks­pan­der­te ras­ke­re enn ven­tet tid­lig i livet, kan det opp­rin­ne­lig ha hatt mind­re di­men­sjo­ner, noe

«I sitt sis­te leve­år hev­det Haw­king å ha fun­net et an­net sted hvor det er mu­lig å gjø­re en me­nings­fylt for­ut­si­gel­se, og det er selve Big Bang»

som vil­le mu­lig­gjort varme­ut­veks­ling, men li­ke­vel ha nådd sin nå­væ­ren­de stør­rel­se i lø­pet av uni­ver­sets 13,82 mil­li­ar­der års al­der.

In­fla­sjo­nen ble dre­vet av en høyener­gisk til­stand i va­ku­umet med fra­stø­ten­de tyngde­kraft, noe som fikk det til å eks­pan­de­re og vokse. Men det in­fla­to­ris­ke va­ku­umet var et kvante­fe­no­men, noe som in­ne­bar at det var fun­da­men­talt ube­reg­ne­lig og de­ge­ne­rer­te til nor­malt hver­dags­va­ku­um på vil­kår­li­ge ste­der. Det ble som boble­dan­nel­se i et evig vok­sen­de hav. In­ni hver bob­le må det in­fla­to­ris­ke va­ku­umets ener­gi ta vei­en et sted. Og når det gjel­der de al­ler førs­te øye­blik­ke­ne av uni­ver­sets ek­sis­tens, gikk den til å ska­pe ma­te­rie og var­me den opp til uhyg­ge­lig høye tem­pe­ra­tu­rer. Det­te skap­te et Big Bang. I den­ne mo­del­len går det ene Big Bang etter det and­re av som kinap­ut­ter over hele det in­fla­to­ris­ke va­ku­umet. Vi le­ver i en slik Big Bang-bob­le.

Men det in­fla­to­ris­ke va­ku­umet ska­pes ras­ke­re enn det tæ­res vekk, så når in­fla­sjo­nen først har be­gynt, tar den ald­ri slutt. Den er evig­va­ren­de. Det­te ska­per et sett av uni­ver­ser, et så­kalt multi­vers.

Den hittil enes­te struk­tu­ren som for­ener kvante­te­ori og re­la­ti­vi­tets­te­ori er streng­te­ori, som hev­der at de fun­da­men­ta­le bygge­blok­ke­ne i ma­te­rie er ul­tra­tyn­ne, vi­bre­ren­de stren­ger av masse­ener­gi. Man­ge trod­de at streng­te­ori kun­ne peke mot en alt­om­fat­ten­de teori, men det hå­pet fikk et til­bake­slag da det ble opp­da­get at det ikke fin­nes bare ett streng­va­ku­um, men minst 10 500, alle med for­skjel­li­ge fun­da­men­tal­par­tik­ler og fun­da­men­tal­kref­ter.

Haw­king, Her­tog og and­re sam­men­lik­ner streng­va­ku­ume­ne med den evi­ge eks­pan­sjo­nens man­ge uni­ver­ser. Men da blir kos­mo­lo­gi­en svim­len­de inn­vik­let og til­nær­met umu­lig å etter­prø­ve « Der­for sat­te vi oss fore å tem­me multi­ver­set», sier Her­tog. For å få til det­te mer­ket Haw­king og Her­tog seg at Ein­steins tyngde­kraft­te­ori i fire di­men­sjo­ner an­tas å til­sva­re streng­te­ori i tre di­men­sjo­ner. Med den­ne «ho­lo­gra­fis­ke dua­li­te­ten» kun­ne de om­dan­ne pro­ble­met til noe mer lett­hånd­ter­lig. De opp­da­get at be­grens­nin­gen luk­te vekk de vil­les­te uni­ver­se­ne og be­holdt bare sli­ke som lik­ner vårt eget, slik at det blir ve­sent­lig fær­re uni­ver­ser i multi­ver­set.

Inn­til nå har teo­re­ti­ker­ne stått over­for pro­ble­met med å for­kla­re sta­tis­tisk det vi ser i uni­ver­set, det vil si å vise at vi le­ver i et av de van­ligs­te uni­ver­se­ne i multi­ver­set, det med van­ligst mas­se på elek­tro­ne­ne, van­ligst styr­ke på tyngde­kraf­ten og så vi­de­re. Den opp­ga­ven er av­skrek­ken­de, for ikke å si umu­lig, si­den an­tal­let uni­ver­ser i multi­ver­set er så stort. Men Haw­king og Her­tog sier at tanke­gan­gen kan bli mye enk­le­re med det ned­trim­me­de multi­ver­set de­res. «Det kan hen­de vi kan for­kla­re vårt eget uni­vers selv om vi ikke kan ob­ser­ve­re de and­re re­gio­ne­ne av multi­ver­set», sier Her­tog. «Gjen­nom av­hand­lin­gen vår tar vi et skritt i ret­ning av å for­vand­le den grense­løse mo­del­len av Big Bang til en be­reg­nings­mo­dell for kos­mo­lo­gi­en.»

«Hvor kom­mer uni­ver­set fra?» «Hvor­dan og hvor­for be­gyn­te det?» «Kom­mer det til å ta slutt, og i så fall hvor­dan?» Fra «A Brief History of Ti­me »

OVER: Step­hen Haw­kings sam­ar­beid med Tho­mas Her­tog ved Le­uven­uni­ver­si­te­tet i Bel­gia før­te til et mer hånd­ter­lig multi­vers­kon­sept.

Uni­ver­sets eks­pan­sjon er ana­log med en bal­long som blå­ses opp – ga­lak­se­ne be­ve­ger seg bort fra hver­and­re som om de er plas­sert på bal­lon­gens over­fla­te mens den grad­vis blå­ses opp.

OVER T.V.: In­fla­to­risk eks­pan­sjon går ras­ke­re enn ly­set, og kan ha dan­net boble­uni­ver­ser som i så fall er to­talt iso­lert fra hver­and­re. OVER: Boble­uni­ver­ser kan ha dan­net seg i det tid­li­ge uni­ver­set, der fals­ke va­ku­umer dan­net en fra­stø­ten­de kraft som før­te til ufat­te­lig rask eks­pan­sjon. T.V.: Den alt­om­fat­ten­de teori­en er fort­satt hy­po­te­tisk, men den for­sø­ker å for­ene kvante­felt­te­ori med ge­ne­rell re­la­ti­vi­tets­te­ori.

Newspapers in Norwegian

Newspapers from Norway

© PressReader. All rights reserved.