I nakon svoje smrti Stephen Hawking intrigira svjetsku javnost. Objavljen je njegov posljednji znanstveni rad koji je završio s belgijskim kolegom Thomasom Hertogom sa sveučilišta KU Leuven tek nešto prije nego što je preminuo. Ponovno se jedan od najvećih fizičara svih vremena u radu nazvanom “A Smooth Exit from Eternal Inflation?” ili “Glatki izlazak iz vječne inflacije?” bavi velikim praskom.
Zakoni fizike u multisvemiru
Čini to razmatrajući teoriju inflacije, prema kojoj se svemir brzo razvijao u relativno kratkom razdoblju nakon velikog praska, a upravo taj period astrofizičari nazivaju inflacijom. Prema tom razmišljanju, ona nije nikada prestala te će trajati beskonačno, pa stalno dolazi do stvaranja novih svemira. Također, zakoni fizike i kemije mogu u svakom od tih svemira biti drugačiji, a sve zajedno čini jedan multisvemir.
Ima teorijskih fizičara koji se s inflacijom ne slažu iz jednostavnog razloga što ju je nemoguće provjeriti. Sada ispada da se s njima slaže i Hawking u svojem posljednjem radu. Ti svemiri nisu beskonačni, nego upravo suprotno, pa je tako konačan i multisvemir. Naš svemir, u kojem mi egzistiramo, znači, nije fraktal, odnosno geometrijsko tijelo koje se može beskonačno uvećavati.
U novoobjavljenom radu Stephan Hawking i Thomas Hertog tvrde kako je razmišljanje temeljeno na teoriji inflacije pogrešno. Prema dvojici znanstvenika, razlike od svemira do svemira bitno su u tom multisvemiru manje nego što se tvrdi u teoriji inflacije, odnosno te su razlike ograničene naravi.
Multisvemir zbog toga i nije toliko velik, a prema tome, moglo bi ga se, teoretski, mnogo lakše i izmjeriti, odnosno utvrditi mogućnost postojanja i nekih drugih svemira. Shodno svemu tome, dvojica su znanstvenika u radu primijenila i holografski princip prema kojem je moguće naš trodimenzionalni svemir prikazati dvodimenzionalno. Uključili su i teoriju struna, prema kojoj je struna osnovna čestica, a sve su ostale čestice poput elektrona ili fotona samo različite interpretacije jedne te iste čestice – strune. Ta teorija podrazumijeva i da nemamo samo četiri dimenzije, već najmanje desetak.
Ova se teorija često spominje kao “pomirujuća” između opće teorije relativnosti i kvantne fizike. No, je li to doista nešto novo, upitali smo dr. sc. Hrvoja Nikolića, višeg znanstvenog suradnika u Zavodu za teorijsku fiziku Instituta Ruđer Bošković u Zagrebu.
– Ono što se nakon Hawkingove smrti u široj javnosti naziva “posljednjom Hawkingovom teorijom” samo je još jedan u nizu od brojnih Hawkingovih znanstvenih radova koji po ničemu nije poseban, osim što je, eto, ovaj bio posljednji s obzirom na to da Stephen Hawking, na žalost, nakon tog rada nije još dugo živio – kaže dr. Hrvoje Nikolić potvrđujući kako se u tom radu Stephen Hawking i Thomas Hertog bave teorijom inflacije.
Bill Gates okružen anđelima
– Teorija inflacije stara je teorija o nastanku svemira, koju je prvi formulirao Alan Guth 1979. godine. Od onda je ta teorija doživjela različite modifikacije i poboljšanja. Na teoriji su radili brojni znanstvenici, među kojima i Hawking. Ovaj posljednji rad Stephena Hawkinga samo je još jedan, relativno mali, doprinos razvoju teorije inflacije – govori znanstvenik dr. Nikolić s Instituta Ruđera Boškovića. Prema teoriji inflacije, objašnjava dalje, svemir je nastao u procesu u kojem se širio iznimno velikim ubrzanjem, puno većim nego što je ono danas.
Jedno od neriješenih pitanja te teorije jest na koji način je to veliko ubrzanje prestalo, tj. kako je prešlo u blago ubrzanje kakvo u astrofizičkim procesima opažamo danas. Hawking i Hertog u tom posljednjem radu pokušavaju dati odgovor na to važno pitanje.
– Njihova se teorija oslanja na neke druge teorije, koje još uvijek nisu do kraja potvrđene. Jedna od njih je tzv. AdS/CFT korespondencija, prema kojoj je opis svemira u kojem djeluje gravitacija matematički ekvivalentan opisu ruba svemira bez gravitacije. Druga teorija, koju je prvi postavio Hawking, jest tzv. teorija euklidske kvantne gravitacije, prema kojoj nema bitne razlike između prostora i vremena. Koristeći se tim dvjema teorijama (koje su, kao što sam već naglasio, još uvijek nepotvrđene), Hawking i Hertog konstruirali su novu teoriju koja, ako je točna, daje neke nove uvide o prestanku inflacije – velikog ubrzanja širenja svemira. Kao i prethodne teorije inflacije, i ova predviđa da je svemir koji vidimo samo jedan od svemira u velikom multisvemiru. No za razliku od ranijih teorija, najnovija teorija Hawkinga i Hertoga predviđa da je broj svemira puno manji nego što se prije mislilo – kaže dr. Hrvoje Nikolić s IRBA-a. Znanstvena zajednica u povodu Hawkingova i Hertogova rada često citira blog teorijske fizičarke Sabine Hossenfelder sa Sveučilišta Johanna Wolfganga Goethea u Frankfurtu.
Znanstvenica u svojem postu navodi kako su teorijski fizičari do sada predložili tisuće ideja o tome što se moglo dogoditi u počecima nastajanja svemira. Svačega tu ima, piše, od velikih praskova do velikih odskakivanja, sudaranja membrana, teorija struna, eventualnog postojanja različitih polja koja su mogla ili nisu učiniti ovo ili ono. Sve te teorije, nastavlja, sadrže fazu širenja i sve one uključuju polarizaciju pozadine kozmičkih mikrovalova, odnosno trag koji su ostavili gravitacijski valovi u najranijoj fazi nastanka svemira. U nekim je scenarijima ta polarizacija veća nego u nekim drugima. No, novoobjavljeni Hawkingov rad nigdje ne spominje nikakvu polarizaciju, čak ni u nekom drugom kontekstu.
– Tvrditi kako detekcija polarizacije pozadine kozmičkih mikrovalova znači da doista postoji multisvemir ima isto toliko smisla kao i tvrdnja da je po uličnom asfaltu gdje ste pronašli izgubljeni novčić sigurno prošao Bill Gates dok su oko njega letjeli nevidljivi anđeli – eksplicitna je dr. Hossenfelder. Još je jednostavnije rečeno, Hawking doista nije pronašao nikakav novi način mjerenja svemira, odnosno mogućnosti postojanja nekih drugih svemira osim našega. Na žalost, riječ je samo o još jednom, i to nezanimljivijih, Hawkingovih radova. Gotovo ništa, dakle, od novinskih naslova prema kojima je slavni astrofizičar pronašao način da se svemir izmjeri iz običnog svemirskog broda ili je dokazao kako je svemir zapravo hologram ili da će se sondama vrlo lako moći pronaći nama susjedni svemiri naprosto nije točno. Gotovo je podjednako zanimljiva činjenica kako je rad već oko godinu dana raspoloživ za čitanje na internetskim stranicama arxiv.org pa se već moglo o njemu raspravljati. No, u žarište je interesa došao tek kada je objavljen, dakle neovisno potvrđen, u magazinu Journal of High Energy Physics.