X


Historia wymaga pasterzy, nie rzeźników.

Dlatego uważa się ich, wraz z Lindem, za autorów “nowego modelu inflacyjnego", opartego na pomyśle powolnego przejścia fazo­wego. (Stary model inflacyjny to oryginalna sugestia Gutha szybkiego przejścia fazowego z tworzeniem się bąbli).
Nowy model inflacyjny to interesująca próba wyjaśnienia, dlaczego wszechświat jest taki, jaki jest. Niestety ja i jeszcze inni fizycy poka­zaliśmy, iż model ten przewiduje — w każdym razie w swej orygi­nalnej postaci — większe zaburzenia temperatury promieniowania mi­krofalowego, niż są obserwowane. Późniejsze prace podały w wąt­pliwość również zachodzenie we wczesnym wszechświecie przejścia fazowego o wymaganych własnościach. Według mnie nowy model in­flacyjny jest obecnie martwy jako teoria naukowa, chociaż wielu ludzi, nie wiedząc jeszcze o jego śmierci, wciąż pisze prace na jego temat, tak jakby żył nadal. W 1983 roku Linde zaproponował lepszy model, zwany modelem chaotycznej inflacji. W tej teorii nie ma żadnego przej­ścia fazowego ani przechłodzenia. Istnieje zamiast tego pewne pole o spinie zerowym, które z powodu fluktuacji kwantowych przyjmuje dużą wartość w pewnych obszarach wszechświata. Energia pola działa w tych obszarach jak efektywna stała kosmologiczna — powoduje gra­witacyjne odpychanie, a wtedy rozszerzają się one w sposób inflacyjny.
W miarę ekspansji maleje powoli energia pola, aż w końcu inflacyjne rozszerzanie zostaje zastąpione zwykłym, takim jak w modelu wielkiego wybuchu. Wszechświat dziś obserwowany powstał w jednym z takich regionów. Ten model ma wszystkie zalety poprzednich modeli infla­cyjnych, a obywa się bez wątpliwego przejścia fazowego i, co więcej, prowadzi do rozsądnych, to znaczy zgodnych z obserwacjami, fluktuacji temperatury mikrofalowego promieniowania tła.
Modele inflacyjne pokazały, iż obecny wszechświat mógł powstać z bardzo wielu różnych stanów początkowych. Jest to rezultat ważny, gdyż dowodzi, że początkowy stan wszechświata nie musiał być wy­brany z wielką starannością. Wobec tego możemy — jeśli chcemy — posłużyć się słabą zasadą antropiczną, by wyjaśnić, czemu wszechświat wygląda tak, jak dzisiaj. Nie jest natomiast prawdziwe twierdzenie, że każda konfiguracja początkowa mogła doprowadzić do powstania ta­kiego wszechświata. Aby się o tym przekonać, wystarczy wyobrazić sobie, że wszechświat dzisiaj jest w zupełnie innym stanie, na przykład bardzo niejednorodny i nieregularny. Następnie możemy odwołać się do znanych praw fizyki, by prześledzić ewolucję takiego wszechświata w czasie wstecz. Zgodnie z twierdzeniami o osobliwościach i taki model musiał rozpocząć się od wielkiego wybuchu. Jeśli teraz odwołamy się ponownie do praw fizyki i prześledzimy ewolucję kosmosu w czasie (tym razem w przód) dotrzemy do stanu niejednorodnego i nieregular­nego, od którego rozpoczęliśmy. W ten sposób znaleźliśmy konfiguracje początkowe nie prowadzące do powstania wszechświata takiego, jaki dzisiaj obserwujemy. Zatem nawet modele inflacyjne nie tłumaczą, cze­mu stan początkowy nie został tak wybrany, by powstał zupełnie inny wszechświat. Czy musimy odwołać się do zasady antropicznej, by otrzy­mać wyjaśnienie? Czy nie był to po prostu tylko szczęśliwy traf? Taka odpowiedź wydaje się raczej rozpaczliwym rozwiązaniem, gdyż ozna­cza konieczność rezygnacji z wszelkich nadziei na zrozumienie porząd­ku panującego we wszechświecie.
Do zrozumienia, jak wszechświat musiał rozpocząć swe istnienie, konieczna jest znajomość praw obowiązujących na początku czasu. Je­żeli klasyczna teoria względności jest poprawna, to udowodnione przez Rogera Penrose'a i mnie twierdzenia o osobliwościach wykazują, iż początkiem czasu był punkt o nieskończonej gęstości i krzywiźnie cza­soprzestrzeni. W takim punkcie załamują się wszystkie prawa fizyki. Można przypuścić, że istnieją pewne nowe prawa obowiązujące w pun­ktach osobliwych, lecz byłoby czymś niezwykle trudnym sformułowa-
nie jakiejkolwiek reguły dotyczącej punktów o tak patologicznych włas­nościach; również obserwacje nie dają nam żadnych wskazówek, jakie te prawa mogły być. W istocie jednak twierdzenia te pokazują, że pole grawitacyjne staje się tak silne, iż konieczne jest uwzględnienie efektów kwantowo-grawitacyjnych: teoria klasyczna nie opisuje już poprawnie wszechświata. A zatem do opisu wczesnego wszechświata należy użyć kwantowej teorii grawitacji. Jak się przekonamy, w kwantowej teorii zwyczajne prawa mogą być ważne wszędzie, również w początku czasu
— nie jest konieczne formułowanie jakichkolwiek praw dla osobliwo­ści, osobliwości bowiem wcale nie są konieczne w teorii kwantowej. Nie mamy jeszcze kompletnej i spójnej teorii łączącej mechanikę kwantową z grawitacją. Wiemy natomiast prawie na pewno, jakie muszą być pewne cechy takiej teorii. Po pierwsze, powinna ona być zgodna z Feynmanowskim sformułowaniem mechaniki kwantowej za pomocą sum po historiach. Przy takim podejściu cząstce nie przypisuje się po­jedynczej historii, jak się to czyni w mechanice klasycznej. Zamiast tego zakładamy, iż cząstka porusza się po każdej możliwej drodze w czasoprzestrzeni, i z każdą z takich dróg wiążemy dwie liczby: jedna przedstawia amplitudę fali, a druga reprezentuje fazę (położenie w cy­klu). Prawdopodobieństwo, że cząstka przejdzie przez jakiś określony punkt, znajdujemy, dodając wszystkie fale związane ze wszystkimi hi­storiami cząstki przechodzącymi przez ten punkt. Próbując obliczyć taką sumę z reguły napotykamy poważne trudności techniczne. Jedynym wyjściem jest użycie następującej procedury: należy dodawać fale zwią­zane z historiami cząstek dziejącymi się nie w normalnym, “rzeczywi­stym" czasie, lecz w czasie zwanym urojonym. Termin “czas urojony" brzmi jak wyjęty z powieści fantastycznonaukowej, lecz w rzeczywi­stości jest to dobrze określone pojęcie matematyczne. Jeśli weźmiemy dowolną, zwykłą (“rzeczywistą") liczbę i pomnożymy ją przez nią samą, otrzymamy zawsze liczbę dodatnią. (Na przykład, 2 razy 2 jest 4, lecz

Podstrony

Drogi uĚźytkowniku!

W trosce o komfort korzystania z naszego serwisu chcemy dostarczać Ci coraz lepsze usługi. By móc to robić prosimy, abyś wyraził zgodę na dopasowanie treści marketingowych do Twoich zachowań w serwisie. Zgoda ta pozwoli nam częściowo finansować rozwój świadczonych usług.

Pamiętaj, że dbamy o Twoją prywatność. Nie zwiększamy zakresu naszych uprawnień bez Twojej zgody. Zadbamy również o bezpieczeństwo Twoich danych. Wyrażoną zgodę możesz cofnąć w każdej chwili.

 Tak, zgadzam się na nadanie mi "cookie" i korzystanie z danych przez Administratora Serwisu i jego partnerĂłw w celu dopasowania treści do moich potrzeb. Przeczytałem(am) Politykę prywatności. Rozumiem ją i akceptuję.

 Tak, zgadzam się na przetwarzanie moich danych osobowych przez Administratora Serwisu i jego partnerĂłw w celu personalizowania wyświetlanych mi reklam i dostosowania do mnie prezentowanych treści marketingowych. Przeczytałem(am) Politykę prywatności. Rozumiem ją i akceptuję.

Wyrażenie powyższych zgód jest dobrowolne i możesz je w dowolnym momencie wycofać poprzez opcję: "Twoje zgody", dostępnej w prawym, dolnym rogu strony lub poprzez usunięcie "cookies" w swojej przeglądarce dla powyżej strony, z tym, że wycofanie zgody nie będzie miało wpływu na zgodność z prawem przetwarzania na podstawie zgody, przed jej wycofaniem.