Stephen Hawkingi viimane teadustöö: tubli katse, kuid mitte midagi erakordset ({{commentsTotal}})

Arvutiteadlased muugivad Stephen Hawkingi aju
Arvutiteadlased muugivad Stephen Hawkingi aju Autor/allikas: PA Wire/Scanpix

Märtsis surnud Stephen Hawkingi viimane uurimus ilmus korralikus teadusajakirjas. Kõmule vaatamata pole tegu kuulsa füüsiku säravaima tööga.

Muu hulgas varajase universumi uurimisele pühenduva KBFI teaduri Kristjan Kannikese hinnangul ilma Hawkingi nimeta sellest ilmselt laiemalt ei räägitaks. "Tegu on oletustel põhineva tööga. Sellesarnaseid pakuvad füüsikateoreetikud Universumi alguse kohta välja iga nädal," nentis Kannike.

Mida töö siis ikkagi teha üritab?
Uurimus üritab lahendada ühe kõige populaarsema kosmoloogilise mudeli – inflatsiooni – puudujääkide paikamisel tekkivaid probleeme. Universumi ülikiire paisumine vahetuselt selle tekkimist selgitab ühtaegu nii selle suhtelist ühetaolisust kui ka galaktikate olemasolu. Samas on vaja head seletust, miks inflatsioon ise ühtäkki lõppes.

Nõnda võib esineda praktiliselt igas inflatsioonimudelis "igavese inflatsioonina" tuntud nähtus. Ühes režiimis lõpeb universumi ülikiire laienemine enam-vähem samal ajal korraga terves Universumis. Teises läheb see suuremas osas Universumis edasi. "Igast "mullist”, kus inflatsioon lõpeb, saab omaette universum. Meie universum oleks siis üks nendest. Milline režiim sisse lülitub, sõltub valitud algtingimustest," selgitas Kannike.

Kui inflatsiooni tekitav väli areneb küllalt ühtlaselt, muutub see aja möödudes üha nõrgemaks. Inflatsioon lõpeb kõikjal korraga. "Kui inflatoni väli teeb liiga suuri "kvanthüppeid”, võib mõnes piirkonnas inflatsioon lõppeda. Teises hüppab aga väli jälle suurte väärtuste juurde," lisas Kannike. Inflatsioon läheb edasi.

Esimesel juhul on kõik enam-vähem selge. Teadlased saavad teha ennustusi, kuidas Universum pärast inflatsiooni välja näeb. Teisel juhul on iga tekkinud universum isemoodi. Mõnes saab elu tekkida, teises puuduvad isegi tähed ja planeedid.

Kuna aga universume tekib igavese inflatsiooni korral lõpmatu hulk, pole võimalik öelda isegi seda, milliseid universume tekib kõige sagedamini. "Teoreetikud on üritanud välja mõelda igasuguseid võimalusi, kuidas siiski tõenäosuseid arvutada. Need kõik on omamoodi puudulikud," tõdes teadur. Oma lahenduse nüüd Hawking koos belglase Thomas Hertogiga välja pakkuski.

Omad probleemid
"Hawking ja Hertog üritavad väita, et tegelikult on igavese inflatsiooni lõpp hoopis vähem tormiline, kui on arvatud ja tekkivad universumid enam-vähem ühetaolised," sõnas Kannike. Selleks lihtsustasid nad mudeleid ja laenasid ideid stringiteooriast – veel ühest eksootilisemast teoreetilise füüsika suunast. Kui väidetu paika peab, oleks teoreetikutel isegi igavese inflatsiooni korral võimalik teha ennustusi, mille alusel oma teooriaid kontrollida.

Ettepanekul on omad probleemid. "Tegelikult uurivad Hawking ja Hertog puht-teoreetilisi "mängumudeleid”, mis põhinevad kinnitamata eeldustel. Nende põhjal võib meie Universumi kohta teha ainult ebamääraseid oletusi, mitte kindlaid järeldusi," lisas Kannike. Täpselt samamoodi ei pakuta töös välja selgeid ennustusi, mille alusel kontrollida selle paikapidavust.

Eelnevates intervjuudes on Thomas Hertog välja pakkunud, et uurida võiks näiteks kosmilist mikrolaine-taustkiirgust – Suure Paugu järelkuma. Kui tavaliselt võnguvad valguslained juhuslikus suunas, siis välise nähtuse tõttu hakkaksid need võnkuma mõnes eelistatud suunas. Kuid ka sellel ennustusel on omad probleemid.

"Nõrgemat või tugevamat kosmilise mikrolainetaustkiirguse polarisatsiooni ennustab iga inflatsioonimudel ka ilma igavese inflatsioonita. Sisuliselt ei ole võimalik Hawkingi ja Hertogi artiklis kirja pandud võimalust eristada teistest nähtustest," laiendas teadur. Teadusartiklis endas polarisatsiooni ei mainitagi. Samuti ei ole võimalik midagi öelda teiste universumite kohta.

Tüüpiline teoreetik
Kõike eelnevat ei peaks Kannikese sõnul Hawkingile ja Hertogile siiski eriliselt ette heitma. Teoreetikud teevadki oma töös palju oletusi ja kasutavad lihtsustatud mudeleid. Teisiti poleks edasiminek teoorias võimalik. See omakorda võimaldab vastata üha paremini vastata küsimusele, kust inimkond tuleb ja kuhu läheb, kuidas on Universum tekkinud ja mis saab sellest tulevikus.

Vähemalt on taoline lähenemine kandnud vilja minevikus. "Tegelikult on Universumi algus päris hästi teada Suure Paugu esimese sekundi tibatillukese murdosani. Inflatsiooni-valdkonna tööd üritavad uurida sellest veel varasemat aega ja paratamatult on seal esialgu palju spekulatsiooni," lisas Kannike.

Stephen Hawkingi ja Thomas Hertogi uurimus ilmus ajakirjas Journal of High Energy Physics.



ERR kasutab oma veebilehtedel http küpsiseid. Kasutame küpsiseid, et meelde jätta kasutajate eelistused meie sisu lehitsemisel ning kohandada ERRi veebilehti kasutaja huvidele vastavaks. Kolmandad osapooled, nagu sotsiaalmeedia veebilehed, võivad samuti lisada küpsiseid kasutaja brauserisse, kui meie lehtedele on manustatud sisu otse sotsiaalmeediast. Kui jätkate ilma oma lehitsemise seadeid muutmata, tähendab see, et nõustute kõikide ERRi internetilehekülgede küpsiste seadetega.
Hea lugeja, näeme et kasutate vanemat brauseri versiooni või vähelevinud brauserit.

Parema ja terviklikuma kasutajakogemuse tagamiseks soovitame alla laadida uusim versioon mõnest meie toetatud brauserist: