In ultimul sau articol stiintific Stephen Hawking, impreuna cu Thomas Hertog, prezinta un studiu in cadrul caruia reduc numarul de universuri posibile; Universul nostru nu ar fi intr-o inflatie perpetua, ci unul mult mai simplu. In viitor undele gravitationale ar putea confirma (sau nu) acest rezultat.
Ce poate fi mai complicat decat studiul Universului? Cum a luat nastere si cum evolueaza? Exista mai multe universuri? Intrebari la care nu avem un raspuns la ora actuala si cine stie daca-l vom avea vreodata. Totusi, oamenii de stiinta nu se inspaimanta de aceste intrebari si cauta sa dea un raspuns care, se spera, ar putea fi verificat experimental.
Stephen Hawking a abordat dintotdeauna probleme extrem de facinante dar si dificile: de la gaurile negre la nasterea si evolutia Universului. Cunoscut mai ales pentru „radiatia lui Hawking”, acea forma de radiatie de natura cuantica emisa avand ca sursa de energie gaurile negre, si care ar duce la evaporarea gaurilor negre, Hawking a abordat multe alte probleme in decursul unei cariere indelungate si pline de succese. In ciuda conditiilor fizice precare, fiind afectat de scleroza laterala amiotrofica, a reusit sa fie in primul plan si sa elaboreze teorii originale pana in ultima clipa a vietii. Hawking s-a stins din viata la varsta de 76 de ani, in una martie a acestui an.
Ultimul articol publicat de Hawking in colaborare cu Thomas Hertog, un fizician de la KU Leuven University, Belgia, in luna mai 2018, in revista Journal of High-Energy Physics, are ca obiect de studiu...Universul. Pentru a se explica alcune proprietati ale Universului, precum uniformitatea acestuia la scala cosmica, a fost propusa asa-numita teorie a inflatiei. Conform acestei teorii, imediat dupa Big Bang Universul ar fi avut o perioada de expansiune cu o viteza ametitoare, mult mai mare decat viteza luminii. Acesta expansiune nu ar fi in contradictie cu teoria relativitatii lui Einstein care pune o limita superioara (viteza luminii) la propagarea semnalelor in spatiu, intrucat in cadrul inflatiei ar fi fost spatiul insusi cel care avea o expansiune cu viteze mai mari ca a luminii. Inflatia ar fi generat Universul pe care-l vedem, insa, intr-un Univers mai mare, din care al nostru ar fi doar o mica parte, ar putea exista regiuni unde inflatia continua, generand mai multe universuri cu proprietati, adica legi fizice, care ar putea sa fie asemanatoare sau nu cu cele din Universul nostru. Deci ar putea exista universuri cu proprietati extrem de diferite fata de ale noastre: cu mai multe tipuri de interactiuni si particule, universuri in care stelele nu se pot forma, si nici galaxiile, sau in care exista stele mult mai mari si vietuitoare care au la baza principii ale unei biologii necunoscute noua.
Hawking si Hertog in articolul publicat, pe baza teoriei relativitatii generale a lui Einstein si a mecanicii cuantice, restrang numarul de universuri posibile, sustinand ca de fapt Universul este mai simplu decat s-ar putea imagina, si ca o inflatie permanenta nu se produce. La ora actuala Hertog continua acest studiu si incearca sa gaseasca dovezi experimentale ale Univsului propus impreuna cu Hawking. Aceste dovezi, sustine Hertog, ar putea sa prvina de la studiul undelor gravitationale. Undele gravitationale, vibratii ale tesutului spatiului si timpului, au fost descoperite recent de catre antenele gravitationale LIGO, ca fiind generate de uniunea a doua gauri negre indepartate. LIGO insa nu are sensibiitatea neesara pentru a studia undele gravitationale generate in urma inflatiei rimordiale ale Universului. Petru a putea efectua acest masuratori se asteapta lansarea antenei gravitationale spatiale, LISA, de catre ESA (European Space Agency). LISA, cu dimensiunile sale mult mai mari decat cele ale antenei LIGO, ar putea detecta aceste semnale primordiale si ajuta sa intelegem daca Universul nostru este un Univers linistit sau unul in care, printr-o eterna inflatie, se nasc noi universuri, noi lumi care depasesc orice fantezie.
Articol scris de Cătălina Oana Curceanu, prim cercetător în domeniul fizicii particulelor elementare şi al fizicii nucleare, Laboratori Nazionali di Frascati, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (Roma, Italia) şi colaborator al Scientia.ro