Pôvod vesmíru: Diskusia o teóriách fyzikov

Nedávno sa konal fascinujúci panel s tromi významnými fyzikmi – Rogerom Penroseom, Laurou Mersini-Houghtonovou a Carlom Rovellim – ktorí diskutovali o niektorých z najväčších otázok v kozmológii. Diskusia sa primárne zamerala na povahu počiatku vesmíru, s dôrazom na teórie Penroseovej konformnej cyklickej kozmológie (CCC) a Mersini-Houghtonovej práce o kvantovom multivesmíre. Panel tiež zdôraznil dôležitosť testovateľných predpovedí vedy a potrebu prepojenia kvantovej gravitácie s kozmológiou. V tomto článku sa pozrieme na kľúčové myšlienky, ktoré z tejto debaty vyplynuli, a preskúmame ich potenciálne dôsledky pre naše chápanie vesmíru.

Kľúčové poznatky

• CCC teória Rogera Penrosea: Vesmír nezačína s Veľkým treskom, ale cyklicky sa vyvíja a spája vzdialenú budúcnosť s našou súčasťou.
• CNB "miesta": Penroseova teória predpovedá detekovateľné "miesta" v Kozmickom mikrovlnnom pozadí (CMB), ktoré vznikajú z energie vyžarujúcej zo supermasívnych čiernych dier.
• Kvantový multivesmír Laury Mersini-Houghtonovej: Teória, ktorá sa zaoberá prechodom z kvantového do klasického vesmíru prostredníctvom decoherence.
• Testovateľnosť a dôležitosť konkrétnych predpovedí: Vedci zdôrazňujú potrebu testovateľných teórií, ktoré umožnia overenie alebo vyvrátenie hypotéz.
• Prepojenie kvantovej gravitácie a kozmológie: Potreba prepojiť mikroskopický svet kvantovej mechaniky s obrovským vesmírom.

Penroseova konformná cyklická kozmológia (CCC) – Vesmír ako nekonečný cyklus

Roger Penrose, držiteľ Nobelovej ceny za fyziku, predstavil svoju kontroverznú teóriu CCC, ktorá navrhuje, že vesmír nezačína s Veľkým treskom, ale je súčasťou nekonečného cyklu. Podľa tejto teórie vzdialená budúcnosť nášho vesmíru sa stane minulosťou iného vesmíru prostredníctvom konformných transformácií – matematických operácií, ktoré zachovávajú tvar objektu bez ohľadu na jeho veľkosť. Penrose to prirovnal k tomu, ako sa blížia anjeli a diabolci k hranici; ich vzťahy zostávajú rovnaké aj keď sa mení vzdialenosť.

Kľúčovým predpovedajúcim prvkom CCC je existencia "miest" v CMB. Penrose tvrdí, že supermasívne čierne diery nakoniec vyžarujú energiu a tieto výbuchy energie vytvárajú detekovateľné vzory v CMB. Tieto miesta by mali byť preukázaním predpovede CCC a poskytnúť dôkaz o cyklickej povahe vesmíru.

Kvantový multivesmír Laury Mersini-Houghtonovej – Prechod z kvantového do klasického sveta

Laura Mersini-Houghtonová predstavila svoju teóriu, ktorá sa zaoberá prechodom z kvantového do klasického sveta. Jej práca v oblasti kvantovej gravitácie sa zameriava na proces nazývaný decoherence – oddelenie vetiev funkcie vlnovej. Tento proces by mohol spustiť prechod z kvantového do klasického vesmíru, čím vysvetľuje, ako vzniká náš pozorovaný vesmír. Mersini-Houghtonová uviedla, že jej teória je druhá najlepšia po CCC, pretože neporušuje druhý zákon termodynamiky.

Výzvy a budúcnosť kozmológie

Diskusia zdôraznila dôležitosť testovateľných predpovedí vedy. Aj keď sú teoretické modely ako CCC a kvantový multivesmír fascinujúce, musia byť podložené pozorovaniami, aby sa stali vedecky platnými. Vedci tiež diskutovali o potrebe prepojenia dvoch zdánlivých odlišných oblastí – kvantovej gravitácie (štúdia mikroskopického sveta) a kozmológie (štúdium vesmíru vo veľkom). Prepojenie týchto dvoch oblastí je kľúčové na pochopenie počiatkov vesmíru.

Carlo Rovelli, ktorý sa tiež zúčastnil debaty, vyjadril presvedčenie, že čas a ďalšie pozorovanie nakoniec rozhodnú o platnosti rôznych teórií. Všetci účastníci zdôraznili potrebu pokory vedy a uznanie toho, že naše poznanie vesmíru je stále neúplné.

Zameriava sa veda na správne otázky?

Diskusia vyvolala dôležité otázky o tom, či súčasná kozmológia nie je príliš zamyslená nad teoretickými úvahami a stratila kontakt s empirickým pozorovaním. Hoci je teória nevyhnutná pre pokrok vedy, je rovnako dôležité udržiavať spojenie so skutočnosťou a testovať naše myšlienky prostredníctvom experimentov a pozorovaní.

Odporúčania na ďalšie čítanie:

• Roger Penrose: Conformal Cyclic Cosmology
• Laura Mersini-Houghtonová: Before the Big Bang: The Origin of the Universe and What Lies Beyond
• Carlo Rovelli: White Holes (Kniha, ktorá bola predmetom debaty)

Približne 73 gCO₂ bolo uvoľnených do atmosféry a na chladenie sa spotrebovalo 0.37 l vody za účelom vygenerovania tohoto článku.