Teoria finală a lui Stephen Hawking despre universul nostru a fost tocmai publicată şi ea te lasă şocat

Cuvântul său final despre existenţa multiverselor.

Fizicianul inovator Stephen Hawking, ne-a lăsat o ultimă licărire sclipitoare a gândului său nemărginit înainte de a muri: lucrarea sa finală, unde este detailată ultima sa teorie despre originea universului, avându-l ca coautor pe Thomas Hertog de la KU Leuven.

Lucrarea publicată zilele acestea în  Journal of High Energy Physics, afirmă că universul este mult mai puţin complex decât sugerează teoriile multiverse actuale.

Vedeţi şi: Stephen Hawking, cu doar două săptămâni înainte de a muri a dezvăluit cum putem detecta alte universuri

Ea se bazează în jurul unui concept numit inflaţie eternă, introdus pentru prima dată în 1979 şi publicat în 1981 (en).

După Big Bang, universul a experimentat o perioadă de inflaţie exponențială. Apoi el a încetinit şi energia s-a transformat în materie şi radiație.

Cu toate acestea, conform teoriei inflației eterne, unele bule de spațiu au încetat să se umfle sau au încetinit pe o traiectorie de oprire , creând un mic sfârșit fractal de spațiu static.

În acelaşi timp, în alte bule de spațiu, datorită efectelor cuantice, inflaţia nu se oprește niciodată – ducând la un număr infinit de multiverse.

Conform acestei teorii, tot ceea ce vedem în universul nostru observabil, este conținutul doar uneia din aceste bule – în care inflația s-a oprit, permițând astfel formarea de stele şi galaxii.

„Teoria obișnuită a inflației eterne prezice că universul nostru la nivel global este ca un fractal infinit, ca un mozaic de diferite pungi de univers, separate de un ocean inflaţional”, explică Hawking (en).

„Legile locale ale fizicii şi chimiei pot fi diferite de la un univers pungă la altul, care împreună ar forma un multivers.

Dar, eu niciodată nu am fost fan al multiversului. Dacă dimensiunile diferitor universuri din multivers sunt mari sau infinite, teoria nu poate fi testată”.

Vedeţi şi: Universuri paralele: Teorii şi evidenţe

Chiar şi unul dintre arhitecții iniţiali a modelului inflaţiei veșnice a respins-o în ultimii ani.

Paul Steinhardt, fizician de la Universitatea Princeton, care este unul din primii acești arhitecți, şi-a exprimat oficial poziţia, spunând că teoria a preluat problema pe care trebuia să o rezolve – pentru a face Universul, cum trebuie, în concordanţă cu observațiile noastre – doar schimbând-o pe un nou model.

Acum, Hawking şi Hertog spun că modelul inflației eterne este greşit. Acest lucru se datorează faptului că teoria relativității generale a lui Einstein se prăbuşeşte la scară cuantică (en).

„Problema cu calculul obișnuit al inflaţiei eterne este că el presupune existenţa unui univers de fundal, care evoluează în conformitate cu teoria relativității generale a lui Einstein şi tratează efectele cuantice ca fluctuații mici în jurul acestuia”, a explicat Hertog (en).

„Cu toate acestea, dinamica inflaţiei eterne distruge separarea dintre fizica clasică şi cea cuantică. Ca consecință, teoria lui Einstein se zdrobește în inflația eternă”.

Noua teorie se bazează pe teoria corzilor, una dintre construcții care încercă să reconcilieze relativitatea generală cu teoria cuantică, prin înlocuirea particulelor asemănătoare cu punctul în fizica particulelor cu mici corzi vibratoare unidimensionale.

În teoria corzilor, principiul holografic propune că un volum în spaţiu poate fi descris la o limită dimensională redusă; astfel încât universul este ca o hologramă, în care realitatea fizică în spaţiu 3D, poate fi matematic redusă la proiecții 2D pe suprafețele lor.

Ce este principiul holografic? (en)

Cercetătorii au dezvoltat o variantă a principiului holografic care proiectează dimensiunea timpului în inflația eternă, care le-a permis să descrie conceptul fără necesitatea de a se baza pe relativitatea generală.

Aceasta le-a permis apoi să reducă matematic inflația eternă într-o stare atemporală pe o suprafață spaţială la începutul Universului – o hologramă a inflației eterne.

„Când noi urmărim evoluția universului înapoi în timp, la un moment dat noi ajungem la pragul inflației eterne, unde noțiunea noastră de timp încetează să mai aibă vreun sens”, a spus Hertog (en).

În 1983, Hawking şi un alt cercetător, fizicianul James Hartle, au propus ceea ce este cunoscut sub numele de „teoria fără limite (en)” sau „starea Hartle-Hawking”.

Ei au propus că, înainte de Big Bang exista spaţiu, dar nu şi timp.

Deci, când a început universul, el s-a extins dintr-un singur punct, dar nu avea o limită.

Potrivit noii teorii, universul timpuriu a avut o limită şi acest lucru i-a permis lui Hawking şi Hertog să obțină predicţii mai sigure despre structura Universului.

„Noi prezicem că universul nostru, la cea mai mare scară, este rezonabil neted şi global finit. Deci, el nu este o structură fractală”, spune Hawking (en).

Aceste rezultat, care nu dezaprobă multiversurile, le reduce la o gamă mult mai mică – ceea ce înseamnă că teoria multiverselor poate fi mai uşor testată pe viitor, dacă lucrarea va putea fi reprodusă şi confirmată de alţi fizicieni.

Hertog planifică să o testeze prin căutarea undelor gravitaţionale care ar putea fi generate de inflaţia eternă.

Aceste unde sunt prea mari pentru a fi detectate de LIGO, dar viitoarele interferometre de unde gravitaţionale, cum ar fi spaţialul LISA, şi studiile viitoare a radiației cosmice de fond, le-ar putea dezvălui.

Cercetarea echipei a fost publicată în Journal of Physics High Energy și poate fi citită integral pe arXiv. Succes!