Новости из мира высоких технологий

Опубликована последняя работа Стивена Хокинга о природе нашей Вселенной

Перед тем как выдающийся физик современности Стивен Хокинг покинул этот мир, он успел оставить свой последний научный труд — свою последнюю теорию о природе Вселенной, которую он написал в соавторстве со своим бельгийским коллегой Томасом Хертогом из Левенского католического университета. Работа наконец-то была опубликована в научном журнале Journal of High Energy Physics, а более подробно с ней можно ознакомиться в онлайн-библиотеке arXiv.org.

Томас Хертог, который совместно писал работу с Хокингом, сказал, что их целью было «превратить идею мультивселенной в проверяемую научную основу». И в опубликованном в журнале Journal of High Energy Physics материале говорится, что Вселенная гораздо менее сложна, чем предполагают современные теории мультивселенной.

Работа основана вокруг концепта бесконечной инфляции Вселенной, впервые представленного в 1979-м и опубликованного в 1981 году.

После Большого Взрыва Вселенная испытала период экспоненциальной инфляции (быстрого расширения). Затем это расширение замедлилось, а энергия Вселенной перешла в материю и космическое излучение. Однако согласно теории бесконечной инфляции, во Вселенной остались пузыри пространства, которые полностью прекратили расширяться или взяли курс на полную остановку этого расширения, образовав тем самым фрактальные тупики статического пространства. В то же время в других пространственных пузырях из-за квантовых эффектов инфляция не прекратилась, что в свою очередь привело к образованию бесконечного числа мультивселенных. Согласно теории, все, что мы видим внутри наблюдаемой нами Вселенной, заключено лишь в один из таких пузырей. В нем инфляция остановилась, что позволило появиться звездам и галактикам.

Визуализация расширяющейся мультивселенной

«Привычная теория бесконечной инфляции предсказывает, что в общем масштабе наша Вселенная похожа на бесконечный фрактал, с мозаикой из различных карманных вселенных, разделенных расширяющимся океаном», — объясняет Хокинг.

«Местные законы физики и химии могут отличаться от одной карманной вселенной к другой, вместе образующих мультивселенную. Однако я никогда не был фанатом теории мультивселенной. Если масштаб разных вселенных внутри мультивселенной слишком огромен или даже бесконечен, то теорию невозможно будет проверить».

За последние годы модель бесконечной инфляции Вселенной подвергалась серьезной критике. Например, Пол Стейнхардт, физик Принстонского университета, выступил с заявлением о том, что изначально теория, взявшая на себя задачу универсально объяснить все то, что мы наблюдаем во Вселенной, просто сменила модель.

В новой работе Хокинг и Хертог говорят, что модель бесконечной инфляции является неверной, поскольку законы Общей теории относительности Эйнштейна разбиваются на квантовом уровне, становясь бесполезными.

«Проблема с привычной моделью бесконечной инфляции связана с тем, что она предполагает существование фоновой вселенной, которая эволюционирует в соответствии с Общей теорией относительности Эйнштейна и рассматривает квантовые эффекты лишь как незначительные флуктуации», — объясняет Хертог.

«Однако динамика бесконечной инфляции стирает разделение между классической и квантовой физикой. Как следствие, теория Эйнштейна распадается в бесконечной инфляции».

Новая теория берет в основу теорию струн – одну из моделей, которая пытается увязать Общую теорию относительности с квантовой теорией, заменяя самые мельчайшие частицы из физики частиц крошечными колеблющимися одномерными струнами.

Согласно голографическому принципу в теории струн, объем пространства может быть описан его границами. Другими словами, в некотором смысле наша Вселенная подобна голограмме, в которой физически реальное трехмерное пространство может быть математически сведено к 2D-проекции на его поверхности.

Ученые предложили вариацию голографического принципа, который проецирует временное измерение в бесконечной инфляции, что позволяет описать общий концепт без необходимости полагаться на Общую теорию относительности. Это в свою очередь позволило исследователям математически сократить бесконечную инфляцию до бесконечного состояния на пространственной поверхности с начала Вселенной – голограммы бесконечной инфляции.

«Когда мы отслеживали эволюцию нашей Вселенной назад во времени, в какой-то момент мы достигли порога бесконечной инфляции, где наше знакомое понятие времени перестает иметь какое-либо значение», — отмечает Хертог.

В 1983 году Хокинг вместе с физиком Джеймсом Хартлом предложили концепцию безграничной теории Вселенной. В ней ученые говорили о том, что в момент Большого взрыва во Вселенной было только пространство, но не было времени и границ. Концепция Хокинга и Хартла допускала существование параллельных миров, для которых определена единая волновая функция. В этом многообразии вселенных наблюдаемая человеком действительность — лишь одна из возможных.

Согласно новой теории, ранняя Вселенная имела границы, и это позволило Хокингу и Хертогу получить более надежные прогнозы относительно ее структуры.

«Мы прогнозируем, что наша Вселенная в общем масштабе достаточно гладкая и имеет границы. Она не представляет собой фрактальную структуру», — сказал Хокинг.

Полученные в результате этой работы выводы не опровергают идею мультивселенных, однако сокращают их до гораздо меньшего диапазона. Другими словами, теорию мультивселенной в будущем можно будет проверить, если, конечно, выводы Хокинга и Хертога удастся повторить и подтвердить другими физиками.

Сам Хертог хотел бы проверить свои с Хокингом выводы через наблюдения за гравитационными волнами, которые могли бы создаваться бесконечной инфляцией. Эти волны слишком огромны для того, чтобы их можно было определить с помощью интерферометра LIGO, однако будущие интерферометры гравитационных волн, такие как наземный LISA, а также последующие наблюдения за фоновым космическим излучением могли бы их выявить, считает исследователь.


Источник: Опубликована последняя работа Стивена Хокинга о природе нашей Вселенной
Опубликовал:
Теги: исследования Космос Вселенная Стивен Хокинг Природа работа Хокинг 2d

Комментарии (0)

Сортировка: Рейтинг | Дата
Пока комментариев к статье нет, но вы можете стать первым.
Написать комментарий:
Напишите ответ :
«Не забывайте смотреть на звезды»: 5 жизненных уроков от Стивена Хокинга
«Не забывайте смотреть на звезды»: 5 жизненных уроков от Стивена Хокинга
19
Сайт обо всём и для всех 07:53 22 янв 2022
Стыдная работа.
Стыдная работа.
39
Здесь только хорошие новости! 06:14 21 дек 2021
9 вопросов и ответов, которые изменят ваше представление о Вселенной
9 вопросов и ответов, которые изменят ваше представление о Вселенной
11
Человек познаёт мир 09:15 25 май 2021
Последняя воля: стало известно, о чем просил Градский перед смертью
Последняя воля: стало известно, о чем просил Градский перед смертью
22
Страничка добра и сплошного жизненного позитива! 08:00 29 ноя 2021
Последняя просьба жены перед разводом.
Последняя просьба жены перед разводом.
36
Живи правильно 11:11 05 сен 2017
«7 навыков высокоэффективных людей» Стивена Кови.
«7 навыков высокоэффективных людей» Стивена Кови.
3
Общество и я 17:01 27 фев 2016
Честные рожи нашей эстрады
Честные рожи нашей эстрады
28
Интересности 15:48 07 дек 2016
Интересные факты о нашей психике
Интересные факты о нашей психике
15
Сад огород дача и все самое интересное 08:02 06 окт 2021
И кем же стал мальчик с самым высоким IQ в мире
И кем же стал мальчик с самым высоким IQ в мире
8
Здесь только хорошие новости! 09:00 01 янв 2022
Это письмо 83-летней женщины, адресованное ее подруге. Последняя строка – это истинна!
Это письмо 83-летней женщины, адресованное ее подруге. Последняя строка – это истинна!
12
Интересный мир 10:25 03 апр 2017
Книги, которые читаются от и до
Книги, которые читаются от и до
11
Страничка добра и сплошного жизненного позитива! 00:47 16 июн 2021
Юмор нашей жизни
Юмор нашей жизни
10
Сад огород дача и все самое интересное 20:50 27 дек 2021

Выберете причину обращения:

Выберите действие

Укажите ваш емейл:

Укажите емейл

Такого емейла у нас нет.

Проверьте ваш емейл:

Укажите емейл

Почему-то мы не можем найти ваши данные. Напишите, пожалуйста, в специальный раздел обратной связи: Не смогли найти емейл. Наш менеджер разберется в сложившейся ситуации.

Ваши данные удалены

Просим прощения за доставленные неудобства