TEORI TERAKHIR DARI PROFESOR STEPHEN HAWKING TENTANG ASAL USUL ALAM SEMESTA
Kamis, 03 Mei 2018
Teori Profesor Stephen Hawking tentang Big Bang, yang dikerjakannya bekerja sama dengan Katholieke Universiteit Leuven Profesor Thomas Hertog, telah diterbitkan minggu ini di Journal of High-Energy Physics (arXiv.org preprint).
Teori modern Big Bang meramalkan bahwa alam semesta lokal kita muncul dengan ledakan inflasi singkat - dengan kata lain, sekelumit sepersekian detik setelah Big Bang itu sendiri, alam semesta meluas dengan laju yang eksponensial.
Dipercaya secara luas, bagaimanapun, bahwa sekali inflasi dimulai, ada daerah di mana tidak pernah berhenti. Diperkirakan bahwa efek-efek kuantum dapat menjaga inflasi berlangsung selamanya di beberapa wilayah alam semesta sehingga secara global, inflasi adalah abadi.
Bagian yang dapat diobservasi dari alam semesta kita akan menjadi hanya alam semesta saku yang ramah, wilayah di mana inflasi telah berakhir dan bintang-bintang dan galaksi terbentuk.
"Teori inflasi abadi yang biasa memprediksi bahwa secara global Alam Semesta kita seperti fraktal yang tak terbatas, dengan mosaik berbagai alam poket, dipisahkan oleh lautan yang menggelembung," Profesor Hawking menjelaskan dalam sebuah wawancara musim gugur yang lalu.
“Hukum fisika dan kimia lokal dapat berbeda dari satu alam semesta saku ke yang lain, yang bersama-sama akan membentuk multiverse. Tapi saya tidak pernah menjadi penggemar dari multiverse. Jika skala alam semesta yang berbeda di multiverse itu besar atau tak terbatas, teori itu tidak dapat diuji. ”
Dalam makalah baru mereka, Profesor Hawking dan Profesor Hertog mengatakan bahwa laporan tentang inflasi abadi ini sebagai teori Big Bang adalah salah.
"Masalah dengan laporan biasa tentang inflasi abadi adalah bahwa ia mengasumsikan alam semesta latar belakang yang ada yang berevolusi sesuai dengan teori Einstein tentang relativitas umum dan memperlakukan efek kuantum sebagai fluktuasi kecil di sekitar ini," kata Profesor Hertog.
“Namun, dinamika inflasi abadi menghapus pemisahan antara fisika klasik dan kuantum. Sebagai akibatnya, teori Einstein rusak dalam inflasi abadi. ”
“Kami memperkirakan bahwa alam semesta kita, pada skala terbesar, cukup lancar dan terbatas secara global. Jadi ini bukan struktur fraktal, ”kata Profesor Hawking.
Teori inflasi kekal yang dikemukakan tim didasarkan pada teori string: cabang fisika teoritis yang berusaha mendamaikan gravitasi dan relativitas umum dengan fisika kuantum, sebagian dengan menggambarkan konstituen fundamental alam semesta sebagai string getar kecil.
Pendekatan mereka menggunakan konsep teori string holografi, yang mendalilkan bahwa Alam Semesta adalah hologram besar dan kompleks: realitas fisik dalam ruang 3D tertentu dapat dikurangi secara matematis menjadi proyeksi 2D di permukaan.
Profesor Hawking dan Profesor Hertog mengembangkan variasi konsep holografi ini untuk memproyeksikan dimensi waktu dalam inflasi abadi. Ini memungkinkan mereka untuk menggambarkan inflasi abadi tanpa harus bergantung pada teori Einstein.
Dalam teori baru, inflasi abadi dikurangi menjadi keadaan tak lekang waktu yang ditentukan pada permukaan ruang pada awal waktu.
"Ketika kita menelusuri evolusi alam semesta kita ke masa lalu, pada titik tertentu kita tiba di ambang inflasi abadi, di mana gagasan akrab kita tentang waktu berhenti memiliki makna apa pun," kata Profesor Hertog.
Profesor Hawking sebelumnya "tidak ada teori batas" meramalkan bahwa jika Anda kembali ke masa lalu ke awal Semesta, Alam Semesta menyusut dan menutup seperti bola, tetapi teori baru ini mewakili satu langkah menjauh dari karya sebelumnya.
“Sekarang kami mengatakan bahwa ada batasan di masa lalu kami,” kata Profesor Hertog.
Para fisikawan menggunakan teori baru mereka untuk mendapatkan prediksi yang lebih andal tentang struktur global alam semesta.
Mereka memperkirakan alam semesta yang muncul dari inflasi abadi di perbatasan masa lalu adalah terbatas dan jauh lebih sederhana daripada struktur fraktal yang tak terbatas yang diprediksi oleh teori lama tentang inflasi abadi.
Hasil mereka, jika dikonfirmasi oleh kerja lebih lanjut, akan memiliki implikasi yang luas untuk paradigma multiverse.
“Kita tidak berada di satu semesta tunggal yang unik, tetapi temuan kami menyiratkan penurunan yang signifikan dari multiverse, ke kisaran yang lebih kecil dari alam semesta yang mungkin,” kata Profesor Hawking.
Ini membuat teori lebih bersifat prediktif dan dapat diuji.
Profesor Hertog sekarang berencana untuk mempelajari implikasi dari teori baru pada skala yang lebih kecil yang berada dalam jangkauan teleskop ruang angkasa kita.
Dia percaya bahwa gelombang gravitasi primordial yang dihasilkan pada jalan keluar dari inflasi abadi merupakan 'senjata merokok' yang paling menjanjikan untuk menguji model.
Perluasan alam semesta kita sejak awal berarti gelombang gravitasi seperti itu akan memiliki panjang gelombang yang sangat panjang, di luar jangkauan detektor LIGO saat ini. Tapi mereka mungkin didengar oleh observatorium gelombang gravitasi berbasis ruang yang direncanakan di Eropa, LISA, atau dilihat dalam eksperimen masa depan yang mengukur latar belakang gelombang mikro kosmik.
Source :
http://www.sci-news.com/physics/stephen-hawkings-theory-origin-universe-05971.html
Profesor Stephen Hawking.
Dipercaya secara luas, bagaimanapun, bahwa sekali inflasi dimulai, ada daerah di mana tidak pernah berhenti. Diperkirakan bahwa efek-efek kuantum dapat menjaga inflasi berlangsung selamanya di beberapa wilayah alam semesta sehingga secara global, inflasi adalah abadi.
Bagian yang dapat diobservasi dari alam semesta kita akan menjadi hanya alam semesta saku yang ramah, wilayah di mana inflasi telah berakhir dan bintang-bintang dan galaksi terbentuk.
"Teori inflasi abadi yang biasa memprediksi bahwa secara global Alam Semesta kita seperti fraktal yang tak terbatas, dengan mosaik berbagai alam poket, dipisahkan oleh lautan yang menggelembung," Profesor Hawking menjelaskan dalam sebuah wawancara musim gugur yang lalu.
“Hukum fisika dan kimia lokal dapat berbeda dari satu alam semesta saku ke yang lain, yang bersama-sama akan membentuk multiverse. Tapi saya tidak pernah menjadi penggemar dari multiverse. Jika skala alam semesta yang berbeda di multiverse itu besar atau tak terbatas, teori itu tidak dapat diuji. ”
Dalam makalah baru mereka, Profesor Hawking dan Profesor Hertog mengatakan bahwa laporan tentang inflasi abadi ini sebagai teori Big Bang adalah salah.
"Masalah dengan laporan biasa tentang inflasi abadi adalah bahwa ia mengasumsikan alam semesta latar belakang yang ada yang berevolusi sesuai dengan teori Einstein tentang relativitas umum dan memperlakukan efek kuantum sebagai fluktuasi kecil di sekitar ini," kata Profesor Hertog.
“Namun, dinamika inflasi abadi menghapus pemisahan antara fisika klasik dan kuantum. Sebagai akibatnya, teori Einstein rusak dalam inflasi abadi. ”
“Kami memperkirakan bahwa alam semesta kita, pada skala terbesar, cukup lancar dan terbatas secara global. Jadi ini bukan struktur fraktal, ”kata Profesor Hawking.
Teori inflasi kekal yang dikemukakan tim didasarkan pada teori string: cabang fisika teoritis yang berusaha mendamaikan gravitasi dan relativitas umum dengan fisika kuantum, sebagian dengan menggambarkan konstituen fundamental alam semesta sebagai string getar kecil.
Pendekatan mereka menggunakan konsep teori string holografi, yang mendalilkan bahwa Alam Semesta adalah hologram besar dan kompleks: realitas fisik dalam ruang 3D tertentu dapat dikurangi secara matematis menjadi proyeksi 2D di permukaan.
Profesor Hawking dan Profesor Hertog mengembangkan variasi konsep holografi ini untuk memproyeksikan dimensi waktu dalam inflasi abadi. Ini memungkinkan mereka untuk menggambarkan inflasi abadi tanpa harus bergantung pada teori Einstein.
Dalam teori baru, inflasi abadi dikurangi menjadi keadaan tak lekang waktu yang ditentukan pada permukaan ruang pada awal waktu.
"Ketika kita menelusuri evolusi alam semesta kita ke masa lalu, pada titik tertentu kita tiba di ambang inflasi abadi, di mana gagasan akrab kita tentang waktu berhenti memiliki makna apa pun," kata Profesor Hertog.
Profesor Hawking sebelumnya "tidak ada teori batas" meramalkan bahwa jika Anda kembali ke masa lalu ke awal Semesta, Alam Semesta menyusut dan menutup seperti bola, tetapi teori baru ini mewakili satu langkah menjauh dari karya sebelumnya.
“Sekarang kami mengatakan bahwa ada batasan di masa lalu kami,” kata Profesor Hertog.
Para fisikawan menggunakan teori baru mereka untuk mendapatkan prediksi yang lebih andal tentang struktur global alam semesta.
Mereka memperkirakan alam semesta yang muncul dari inflasi abadi di perbatasan masa lalu adalah terbatas dan jauh lebih sederhana daripada struktur fraktal yang tak terbatas yang diprediksi oleh teori lama tentang inflasi abadi.
Hasil mereka, jika dikonfirmasi oleh kerja lebih lanjut, akan memiliki implikasi yang luas untuk paradigma multiverse.
“Kita tidak berada di satu semesta tunggal yang unik, tetapi temuan kami menyiratkan penurunan yang signifikan dari multiverse, ke kisaran yang lebih kecil dari alam semesta yang mungkin,” kata Profesor Hawking.
Ini membuat teori lebih bersifat prediktif dan dapat diuji.
Profesor Hertog sekarang berencana untuk mempelajari implikasi dari teori baru pada skala yang lebih kecil yang berada dalam jangkauan teleskop ruang angkasa kita.
Dia percaya bahwa gelombang gravitasi primordial yang dihasilkan pada jalan keluar dari inflasi abadi merupakan 'senjata merokok' yang paling menjanjikan untuk menguji model.
Perluasan alam semesta kita sejak awal berarti gelombang gravitasi seperti itu akan memiliki panjang gelombang yang sangat panjang, di luar jangkauan detektor LIGO saat ini. Tapi mereka mungkin didengar oleh observatorium gelombang gravitasi berbasis ruang yang direncanakan di Eropa, LISA, atau dilihat dalam eksperimen masa depan yang mengukur latar belakang gelombang mikro kosmik.
Source :
http://www.sci-news.com/physics/stephen-hawkings-theory-origin-universe-05971.html
