آخرین نظریه استفن هاوکینگ درباره مهبانگ

نظریه پایانی استفن هاوکینگ درباره منشا جهان که با همکاری پرفسور تامس هرتاگ بر روی آن کار می کرد، به تازگی در نشریه فیزیک انرژی بالا منتشر شد.

این نظریه که قبل از مرگ نابهنگام دانشمند بزرگ در اوایل امسال برای انتشار فرستاده شده بود، مبتنی بر نظریه ریسمان است و چنین پیش بینی می کند که جهان متناهی بوده و بسیار ساده تر از آن جیزی است که نظریات کنونی درباره مهبانگ می گویند.

پرفسور هرتاگ که کار او مورد حمایت شورای پژوهش اروپا است، در ابتدا این نظریه را در کنفرانسی در دانشگاه کمبریج به تاریخ جولای سال گذشته اعلام کرد که همزمان با تولد 75 سالگی پرفسور هاوکینگ برگزار شده بود.

نظریات نوین مهبانگ چنین پیش بینی کرده اند که جهان با یک انبساط کوتاه مدت پا به وجود گذاشت. به عبارت دیگر تنها در کسر کوچکی از ثانیه پس از مهبانگ عظیم، جهان با نرخ نمایی رو به انبساط گذاشت. لیکن باور غالب این است که به محض شروع انبساط، مناطقی وجود یافتند که انبساط در آنها هرگز متوقف نشد. چنین اندیشیده می شود که اثرات کوانتومی می توانند باعث تداوم انبسار در برخی مناطق جهان شوند بگونه ای که انبساط در کل جهان پدیده ای ازلی است. بخش قابل مشاهده جهان ما تنها یک دنیای بسته مهمان نواز است که در آن انبساط به انتها رسیده و ستاره ها و کهکشانها شکل گرفته‌اند.

پاییز گذشته هاوکینگ بزرگ در مصاحبه‌ای چنین بیان کرد: نظریه معمول انبساط ابدی چنین پیش بینی می کند که جهان ما از منظر عالمگیر، مانند یک فراکتال بی پایان با موزائیکی از جهان های محصور است که توسط یک اقیانوس منبسط شونده از هم جدا می شوند (فراکتال ساختاری است که از تکرار یک ساختار همانند خود تشکیل شده است). قوانین محلی فیزیک و شیمی می توانند از یک جهان محصور به جهان محصور دیگر تغییر کنند که در کل یک چندجهانی (multiverse) را تشکیل می دهند. ما من هیچگاه طرفدار نظریه چندجهانی نبوده ام. اگر مقیاس جهانهای مختلف در چندجهانی بزرگ یا بی پایان باشد این نظریه قابل آزمون نخواهد بود.

هاوکینگ و هرتاگ در مقاله جدید خود می گویند که این تلقی از انبساط ابدی به عنوان نظریه ای برای مهبانگ نادرست است. مشکل اصلی نظریه مزبور این است که یک جهان پس زمینه ای موجود را بفرض می آورد که مطابق نظریه نسبیت عام اینشتاین تکامل یافته و اثرات کوآنتومی را به صورت نوسانات کوچکی پیرامون آن موردعمل قرار می دهد. لیکن دینامیک انبساط ابدی تفکیک میان فیزیک کلاسیک و کوانتومی را از بین می برد. در نتیجه نظریه اینشتاین در انبساط ابدی فرو می ریزد.

به پیش بینی هاوکینگ در بزرگترین مقیاسهای ممکن، جهان ما بطرز قابل توجهی هموار و از منظر عالمگیر با پایان است و دارای ساختار فراکتالی نیست.

نظریه انبساط ابدی که هاوکینگ و هرتاگ به پیش بردند مبتنی بر نظریه ریسمان است: شاخه ای از فیزیک نظری که تلاش در جهت آشتی دادن گرانش و نسبیت عام با فیزیک کوانتومی دارد و بخشی از این کار را با تشریح مولفه های بنیادین جهان به عنوان ریسمانهای مرتعش خرد انجام می دهد. این رویکرد از مفهوم هولوگرافی در نظریه ریسمان استفاده می کند که مطابق آن جهان یک هولوگرام بزرگ و پیچیده است: واقعیت فیزیکی در فضاهای سه بعدی را می توان از نظر ریاضی به تصاویر متعامد دوبعدی بر سطوح کاهش داد.

هاوکینگ و هرتاگ نسخه دیگری از این هولوگرافی را تدوین کردند که بعد زمان در انبساط ابدی را تصویر می کد. این امر به آنها امکان داد انبساط ابدی را بدون تکیه بر نظریه اینشتاین توصیف کنند. در نظریه جدید انبساط ابدی به وضعیتی بدون زمان که بر سطح فضایی در ابتدای زمان تعریف شده، فروکاسته می شود.

به گفته هرتاگ وقتی تکامل جهان را در جهت عکس زمانی دنبال کنیم، در نقطه ای به آستانه انبساط ابدی می رسیم که مفهوم آشنای ما از زمان معنای خود را از دست می دهد.

نظریه بودن مرز پیشین هاوکینگ پیش بینی کرده بود که اگر در طول زمان به عقب و به ابتدای جهان بازگردیم، جهان منقبض شده و به یک کره تبدیل می شود اما این نظریه جدید از کار قبلی او فاصله می گیرد. حالا گفته شده که در گذشته جهان دارای یک مرز بوده است.

هرتاگ و هاوکینگ از این نظریه جدید برای استخراج پیش بینی های منسجم تری درباره ساختار عالمگیر جهان استفاده کرده اند. طبق پیش بینی آنها جهانی که از مرزهای گذشته و از درون انبساط ابدی ناشی شده باپایان و بسیار ساده تر از ساختار بی پایان فراکتالی است ک توسط نظریه قدیمی انبساط ابدی توصیف شده است.

نتایج آنها در کارهای بعدی مورد تایید قرار گرفته است. طبق کار آنها تنها یک جهان یگانه و منفرد وجود ندارد و چندجهانی پیچیده نیز به تعدادی از جهانهای ممکن فروکاسته می شود. این امر نظریه آنها را قابل پیش بینی و قابل آزمون می سازد.

حالا هرتاگ سعی دارد الزامات این نظریه را در جهان کوچکتری که توسط تلسکوپها قابل دسترسی است مورد مطالعه قرار دهد. او بر این باور است که موجهای گرانشی بسیار کهن که در فضا-زمان مرتعش می شوند، در خروج از انبساط ابدی تولید شده و طول موج آنها بقدری بلند است که شناسایی آنها از عهده آشکارسازهای کنونی بر نمی آید. لیکن توسط رصدخانه فضایی اروپا که در دست برنامه ریزی است قابل آشکارسازی خواهند بود.

منبع:

https://scitechdaily.com/stephen-hawkings-final-theory-about-the-big-bang/

درگذشت استفن هاوکینگ بزرگ

استفن هاوکینگ، یکی از درخشان ترین اندیشمندان فیزیک نوین در سن 76 سالگی در خانه خود واقع در کمبریج انگلستان درگذشت. او به مدت چندین دهه بر صندلی چرخدار خود قرار داشته و به کمک یک صدای کامپیوتری که حرکات ظریف گونه های او را ثبت می کرد صحبت می نمود. با این وجود، او را می‌توان نامورترین فیزیکدان در سراسر دنیا دانست.

هاوکینگ یکی از برجسته ترین دانشجویان فیزیک دانشگاه کمبریج بود که بیماری تصلب شرایین آمیوتروفیک (ALS) در او تشخیص داده شد، یک بیماری که رفته رفته سلولهای عصبی را از بین می برد. در این زمان تنها 21 سال داشت. با این وجود او به فعالیت علمی ادامه داد و بزودی مجموعه ای از نظریات پیشگام در فیزیک نوین ارائه داد که تصور انسان از جهان پیرامون را دگرگون ساختند. در سال 1966 او تز دکترای خود را ارائه کرد که به موجب آن دنیا از یک تکینگی (singularity) آغاز می شود.

کارهای بعدی او درک ما از سیاهچاله ها را تغییر دادند. پیش از آن دانشمندان باور داشتند که هیچ چیز نمی تواند از یک سیاهچاله بگریزد در نتیجه سیاهچاله به رشد خود بصورت بی پایان ادامه می دهد. اما هاوکینگ این نظریه را عرضه کرد که مکانیک کوانتوم این اجازه را به سیاهچاله می دهد که به تشعشع ذره ای بپردازد، پدیده ای که به نام تشعشع هاوکینگ موسوم است.

هاوکینگ همچنین برخی از رازآلودترین مفاهیم در فیزیک و کیهان شناسی را برای عموم مردم آشنا ساخت. در سالهای اخیر او به موضوعات بسیار متنوعی از جمله خطرات هوش مصنوعی برای انسان و احتمال تبدیل کره زمین به سیاره ای آتشین مانند زهره پرداخت و همه اینها در حالی بود که همچنان به انتشار کارهای مهم خود در زمینه فیزیک ادامه می داد. 

https://www.livescience.com/48972-stephen-hawking-artificial-intelligence-threat.html

نابودی کره زمین در سال 2600 به پیشگویی بزرگترین فیزیکدان حال حاضر دنیا

استفن هاوکینگ به اتفاق آرا یکی از بزرگترین دانشمندان علم فیزیک پس از دوره آلبرت اینشتاین است. او اخیرا در یکی از اظهار نظرهای جنجالی خود آینده بسیار نزدیکتری ازتخمین های گذشته را برای پایان زندگی نوع بشر بر روی زمین پیش بینی کرده است. به باور این دانشمند، مصرف بی رویه انرژی و افزایش غیرقابل کنترل جمعیت کره زمین را تا چند قرن آینده به کره ای آتشین تبدیل خواهد کرد، اتفاقی که بخش بزرگی از حیات را از بین خواهد برد.

هاوکینگ تنها راه نجات بشر را سفر به سیارات مسکونی دیگر می داند. به باور او انسان باید فضاپیمای سبک و بسیارسریعی بسازد که قادر به پرواز با سرعتی نزدیک به نور باشد. چنین فضاپیمایی قادر خواهد بود در عرض یک ساعت به کره مریخ و تنها در چند روز به پلوتون برسد. سفر این سیاره و کشف سیاره قابل سکونتی در نزدیکی آلفاقنطورس، نزدیک ترین ستاره به خورشید ما، حدود بیست سال طول خواهد کشید.

نوع بشر تنها گونه ای از موجود زنده است که توانسته بر سرنوشت کره زمین، تنها کره مسکونی شناخته شده در عالم تاثیر بگذارد. الون ماسک مدیر اجرایی ارشد شرکت سازنده  فضاپیمای SpaceX نیز بر این باور است که  رشد غیرقابل کنترل جمعیت، در آینده ای نزدیک بشریت را از روی کره زمین محو خواهد کرد. او تنها راه را زندگی بر روی کرات دیگر می داند. خودخواهی و نادانی بشر و سودجویی بی حد و حصر او اکنون سرنوشت کل بشریت را با ابهام مواجه ساخته است.

منبع اصلی:

https://www.cnbc.com/2017/11/07/stephen-hawking-humans-will-turn-earth-into-a-giant-ball-of-fire-by-2600.html