Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Fysik

Jeg åbnede en flaske med Stephen Hawking for at fejre vores eureka -øjeblik - prof. Thomas Hertog

En ny model af Stephen Hawking og Thomas Hertog siger, at universet er mere ensartet og enklere end forskere tidligere havde troet. Kredit:ESO/T. Preibisch, licenseret under CC BY 4.0

En teori udviklet med afdøde professor Stephen Hawking om, at universet er mere enkelt og ensartet, end de nuværende modeller antyder, var så chokerende, at det måtte sidde et stykke tid, før det blev frigivet til verden, ifølge medforfatter professor Thomas Hertog fra KU Leuven i Belgien.

Han og prof. Hawking brugte en uklar gren af ​​matematik kaldet strengteori til at studere selve Big Bang. I et papir, der blev offentliggjort den 2. maj, de foreslår, at i stedet for at der er uendelige universer, der er faktisk en ret begrænset variation, som alle har de samme fysiske love som vores egne.

Hvilket spørgsmål adresserer du og afdøde Stephen Hawking med denne teori?

"Vi forsøger at få en model af Big Bang. Hvorfor vil vi det? Fordi vi vil forstå, hvad slags univers der kan komme ud af Big Bang, hvilken slags univers kan opstå, og hvad der er specielt ved vores univers. "

Hvad er nyt om modellen, der foreslås i dit papir?

"Den herskende teori om Big Bang siger, at der er mange Big Bangs, skaber mange forskellige slags universer - som folk kaldte multiverset. Vi reducerer det multivers meget. Vores nye teori om Big Bang gør vores univers mere unikt igen. Så derfor er det anderledes. "

Bringer det os tættere på den meget eftertragtede 'teori om alt'-en masterteori til at forbinde alle de fysiske aspekter af universet?

"Det er et skridt i et meget større program at komme til en fuldgyldig opfattelse af Big Bang baseret, ultimativt, måske, på en teori om alt. "

Hvordan er denne teori i overensstemmelse med forestillingen om en indledende singularitet - et enkelt punkt med uendelig tæthed, som indeholdt alt materie i universet - ved Big Bang?

"Med Einsteins relativitetsteori, du kan vise, at universet havde en begyndelse, at det havde et Big Bang, men du kunne ikke vise noget om, hvordan det var begyndt, fordi Big Bang var en særegenhed. Vi introducerer nye teknikker fra strengteori for at kunne sige noget om den begyndelse, så vi går ud over Einsteins teori. "

"Løst sagt, man kan sige, at dette er en teori om, hvad der før var singulariteten i Einsteins teori. Det er en teori, der beskriver, hvordan tiden stammer fra noget mere abstrakt og tidløst. "

Hvad var der på den anden side af Big Bang?

"Absolut ingenting."

Thomas Hertog og Stephen Hawking brugte år på at samarbejde om en ny teori om Big Bang. Kredit:Stephen Hawking

Intet vi kan vide, eller intet der er?

"Jeg ledte efter noget i min teori, og jeg fandt ikke noget. Der er ingen anden side, fordi vi brugte teknikken fra strengteori kaldet holografi, så alt, der måtte eksistere før eller på den anden side, projiceres på overfladen i begyndelsen. Der er bogstaveligt talt ingenting.

"I alle mine ligninger, den anden side - eller før Big Bang som du ville sige - er simpelthen ikke der. Der er ingen idé om tid. "

Er der en relikvitetskrav, der ekko derude fra Big Bang, som vi ikke har opdaget endnu?

"Universet opstår med et kort burst af inflation i vores teori, og det kommer sammen med gravitationsbølger. Deres levn, som du siger, skulle sætte deres aftryk på polariseringen af ​​den kosmiske mikrobølge baggrundsstråling.

"Gravitationsbølger var ikke blevet opdaget, da vi begyndte dette arbejde. Med fremtidige teknologier og satellitter kan vi håbe at se gravitationsbølger fra Big Bang, som er, efter min mening, en af ​​de vigtigste observerbare ting, vi kan bruge til at teste teorien.

"Disse gravitationsbølger fra Big Bang er den hellige gral inden for gravitationsbølge -astronomiens felt. Og de sværeste at få."

Hvad kan studiet af Big Bang fortælle os om verden i dag?

"Vi studerer Big Bang for at få en dybere forståelse af, hvad vi ser, hvordan fysikkens love opstår, hvorfor de er, hvad de er, og om de er unikke. Det er den grundlæggende motivation for vores arbejde.

"Alle disse funktioner, der kendetegner verden i dag, de eksisterede ikke for evigt, de (krystalliserede) efter Big Bang, da universet ekspanderede og afkøledes. Så der må være en proces, nogle fysiske forhold ved Big Bang, der beskriver, hvordan dette skete. "

Beskriv den følelse, du havde, da du indså, at din observation ændrede det globale billede af universet? Var det et 'eureka' -øjeblik?

"Med Stephen, Ja, sikkert, vi åbnede en flaske. Et eureka -øjeblik er åbenbart meget specielt og sjældent. Denne skete for et stykke tid siden. Resultatet blev, på en måde, så chokerende, at vi sad på det et stykke tid og samlede flere beviser og kiggede på problemet fra forskellige vinkler, før vi besluttede at gå videre og gå videre til offentliggørelse. "

Dit arbejde med holografisk kvantekosmologi er i øjeblikket finansieret af EU's europæiske forskningsråd. Hvad er det næste?

"Som enhver opdagelse (i) teoretiske videnskaber, på den ene side er det en milepæl, men på den anden side, det rejser flere spørgsmål end det besvarer. Den model, vi foreslår, skal udarbejdes og forfines, udviklet videre. Jeg er nysgerrig efter at se, hvor det vil føre os hen . Vores papir slutter med en formodning, og der er brug for en masse yderligere udvikling, Jeg tror, før vi ved det er sådan universet er blevet til. Så der er masser af arbejde at gøre. "

Varme artikler