نظرية ستيفن هوكينغ النهائية قد تذيب دماغك!

نطرية ستيفن هوكينغ النهائية حول كوننا قد تم نشرها للتو، ربما سوف يذوب دماغك من معرفتها وقد نُشرت اليوم في مجلة فيزياء الطاقة العالية

نطرية ستيفن هوكينغ النهائية حول كوننا قد تم نشرها للتو ، وربما سوف يذوب دماغك
لكلمته الأخيرة حول وجود أكوان متعددة.

ترك لنا الفيزيائي الرائد ستيفن هوكينغ جزءًا أخيرًا متألقًا من الذكاء قبل وفاته: ورقة أخيرة له ، تفصّل نظريته الأخيرة حول أصل الكون ، وشارك في تأليفها توماس هيرتوغ من جامعة KU Leuven.

الورقة التي نُشرت اليوم في مجلة فيزياء الطاقة العالية ، تطرح أن الكون أقل تعقيدًا بكثير مما توحي به نظريات الكون المتعدد الحالية.

إنها تقوم على مفهوم يدعى التضخم الأبدي ، تم تقديمه لأول مرة عام 1979 ونشر في عام 1981.

بعد الانفجار الكبير ، شهد الكون فترة تضخم أسي. ثم تباطأت ، وتحولت الطاقة إلى المادة والإشعاع.

ومع ذلك ، ووفقًا لنظرية التضخم الأبدي ، توقفت بعض فقاعات الفضاء عن تضخيمها أو تبطئها على مسار التوقف ، مما أدى إلى إنشاء فاصل كسري صغير في الفراغ الساكن.

في هذه الأثناء ، في فقاعات الفضاء الأخرى ، بسبب التأثيرات الكمومية ، لا يتوقف التضخم أبدا - مما يؤدي إلى عدد لا حصر له من الأكوان المتعددة.

كل شيء نراه في عالمنا المرئي ، وفقاً لهذه النظرية ، موجود في واحدة فقط من هذه الفقاعات - التي توقف فيها التضخم ، مما سمح بتكوين النجوم والمجرات.
وأوضح هوكينج أن النظرية المعتادة للتضخم الأبدي تتنبأ بأن عالمنا يشبه الفركتالية اللانهائية ، مع فسيفساء من أكوان مختلفة ، مفصولة بمناخ متضخم\".

يمكن أن تختلف القوانين الفيزيائية والكيميائية المحلية من كون إلى آخر ، والتي تشكل معاً أكوانًا متعددة. لكنني لم أكن أبدًا معجبًا بالأكوان المتعددة. إذا كان مقياس الأكوان المختلفة في الأكوان المتعددة كبيرًا أو لانهائيًا لا يمكن اختباره \".
حتى واحد من المهندسين المعماريين الأصليين لنموذج التضخم الأبدي قد تنكره في السنوات الأخيرة.

لقد سجل بول ستاينهاردت ، الفيزيائي بجامعة برينستون ، أن هذه النظرية أخذت المشكلة التي كان من المفترض أن تحلها - لجعل الكون ، بشكل جيد ، متسقًا عالميًا مع ملاحظاتنا - ونقلها إلى نموذج جديد.

يقول هوكينغ وهرتوغ الآن أن نموذج التضخم الأبدي خاطئ. هذا لأن نظرية أينشتاين للنسبية العامة تنهار على المقاييس الكمومية.

\"المشكلة مع الحساب المعتاد للتضخم الأبدي هي أنها تفترض وجود عالم خلفي قائم يتطور وفقًا لنظرية أينشتاين للنسبية العامة ويعامل الآثار الكمومية كتقلبات صغيرة حول هذا الموضوع\" ، أوضح هيرتوغ.

\"ومع ذلك ، فإن ديناميكية التضخم الأبدي تمحو الفصل بين الفيزياء الكلاسيكية والفيزياء. ونتيجة لذلك ، تنهار نظرية أينشتاين في التضخم الأبدي\".

تعتمد النظرية الجديدة على نظرية الأوتار ، وهي واحدة من الأطر التي تحاول التوفيق بين النسبية العامة والنظرية الكوانتية عن طريق استبدال الجزيئات الشبيهة بالنقطة في فيزياء الجسيمات بأوتار صغيرة أحادية الأبعاد وذات اهتزازات.

في نظرية الأوتار ، يقترح المبدأ المجسم أن حجم الفضاء يمكن أن يوصف على حدود منخفضة الأبعاد. لذا فإن الكون يشبه الهولوغرام ، حيث يمكن في الواقع أن يتم تقليص الواقع الفيزيائي في الفضاءات الثلاثية الأبعاد إلى إسقاطات ثنائية الأبعاد على أسطحها.

طور الباحثون تباينًا للمبدأ المجسم الذي يبرز البعد الزمني في التضخم الأبدي ، والذي سمح لهم بوصف المفهوم دون الحاجة إلى الاعتماد على النسبية العامة.

سمح لهم ذلك بعد ذلك بتقليل التضخم الأبدي رياضياً إلى حالة خالدة على سطح مكاني في بداية الكون - صورة ثلاثية الأبعاد للتضخم الأبدي.

وقال هيرتوغ: \"عندما نتبع تطور كوننا إلى الوراء في الوقت المناسب ، فإننا نصل في مرحلة ما إلى عتبة التضخم الأبدي ، حيث يتوقف مفهومنا المألوف للوقت عن أي معنى\".

في عام 1983 ، اقترح هوكينغ وباحث آخر ، الفيزيائي جيمس هارتل ، ما يعرف باسم \"نظرية الا حدود أو \"هارتل هوكينغ اقترحوا أنه قبل الانفجار الكبير ، كان هناك مساحة ، ولكن ليس هناك وقت. لذلك ، عندما بدأ الكون ، اتسع من نقطة واحدة ، ولكن ليس له حدود.

ووفقًا للنظرية الجديدة ، فإن الكون المبكر كان له حدود ، وهذا ما سمح لهوكنغ وهرتوغ باستنتاج تنبؤات أكثر موثوقية حول بنية الكون.

وقال هوكينغ: \"نتوقع أن كوننا ، على أكبر المقاييس ، يكون سلسًا إلى حد ما ومتوسطًا عالميًا. لذا فإنه ليس بنية فركتلية\".

إنها نتيجة لا تدحض الأكوان المتعددة ، لكنها تقللها إلى نطاق أصغر بكثير - مما يعني أن نظرية الأكوان المتعددة قد يكون من الأسهل اختبارها في المستقبل ، إذا كان من الممكن تكرار العمل وتأكيده من قبل علماء الفيزياء الآخرين.

ويخطط هيرتوغ لاختباره من خلال البحث عن موجات جاذبية يمكن أن تكون قد نتجت عن التضخم الأبدي.

هذه الموجات كبيرة جدًا بحيث يتعذر اكتشافها من قِبل LIGO ، ولكن قد تؤدي مقاييس التداخل الموجية للجاذبية المستقبلية مثل LISA المستند إلى الفضاء ، والدراسات المستقبلية للخلفية الميكروية الكونية ، إلى الكشف عنها.

وقد نشر بحث الفريق في مجلة فيزياء الطاقة العالية ، ويمكن قراءته بالكامل على arXiv. حظا طيبا .
المصدر:-https://www.sciencealert.com/stephen-hawking-s-last-physics-paper-theory-on-eternal-inflation-multiverses?utm_source=Facebook&utm_medium=Branded+Content&utm_campaign=ScienceNaturePa
geSign

ترجمة:-Sabah F.Alwan