Articles

Hvad Hauking virkelig betød

Posted by admin

hvis du er en videnskabsentusiast, har du i denne uge sandsynligvis stødt på overskrifter, der hævder, at fysikeren Stephen Hauking mener, at Higgs boson vil forårsage universets ende.

dette er en forbløffende vildledning af videnskaben. Universet er sikkert og vil være i meget lang tid—i billioner af år.

for at forstå, hvor afskyeligt Høgens ord er blevet snoet, skal vi først forstå hans erklæring. I en verden, hvor Higgs boson og en anden grundlæggende partikel—den øverste kvark—har de masser, som forskere har målt dem til at have, er universet i en metastabil tilstand.

dybest set betyder metastabil “slags stabil.”Så hvad betyder det? Lad os overveje et eksempel. Tag en pool cue og læg den på poolbordet. Køen er stabil; det går ikke nogen steder. Tag den samme cue og balance det på din finger. Det er ustabilt; under næsten alle omstændigheder vil køen falde over.

analogien for et metastabilt objekt er en barstol. Under næsten alle omstændigheder vil afføringen sidde der i al evighed. Men hvis du støder afføringen hårdt nok, falder den over. Når afføringen falder, er den mere stabil end den var, ligesom pool-køen ligger på bordet.

nu er vi nødt til at bringe universet og de love, der styrer det. Her er et vigtigt vejledende princip: universet er doven—en kæmpe, kosmisk sofa kartoffel. Hvis det overhovedet er muligt, vil universet finde ud af en måde at flytte til den laveste energitilstand, det kan. En simpel analogi er en bold placeret på siden af et bjerg. Det vil rulle ned ad bjergsiden og komme til hvile i bunden af dalen. Denne bold vil så være i en stabil konfiguration.

universet er på samme måde. Efter at kosmos blev skabt, skulle de felter, der udgør universet, have arrangeret sig i den lavest mulige energitilstand.

der er et forbehold. Det er muligt, at der kunne være små “dale” i energihældningen. Da universet blev afkølet, kunne det have været fanget i en af de små dale. Ideelt set vil universet gerne falde ind i den dybere dal nedenfor, men det kunne blive fanget.

dette er et eksempel på en metastabil tilstand. Så længe den lille dal er dyb nok, er det svært at komme ud af. Faktisk er det umuligt at komme ud af det ved hjælp af klassisk fysik.

men vi lever ikke i en klassisk verden. I vores univers skal vi tage hensyn til kvantemekanikens natur. Der er mange måder at beskrive kvanteområdet på, men en af de egenskaber, der er mest relevante her, er “sjældne ting sker.”I det væsentlige, hvis universet var fanget i en lille dal af metastabilitet, kunne det til sidst tunnel ud af dalen og falde ned i den dybere dal nedenfor.

så hvad er konsekvenserne af, at universet glider fra en dal til en anden? Nå, universets regler styres af dalen, hvor den befinder sig. I den metastabile dal, der definerer vores velkendte univers, har vi reglerne for fysik og kemi, der tillader Stof at samles i atomer og til sidst os.

hvis universet gled ind i en anden dal, ville reglerne, der styrer stof og energi, være forskellige. Det betyder blandt andet, at partikler som kvarker og leptoner kan være umulige. De kendte kræfter, der styrer interaktionen mellem disse partikler, gælder muligvis ikke. Kort sagt, der er ingen grund til at tro, at vi overhovedet ville eksistere.

ville vi have nogen advarsel, hvis denne overgang fandt sted? Faktisk ville vi slet ikke have nogen advarsel. Hvis universet et eller andet sted i kosmos foretog en overgang fra en metastabil dal til en dybere, ville fysikens love ændre sig og feje væk med lysets hastighed. Da chokbølgen passerede over solsystemet, ville vi simpelthen forsvinde, da de love, der styrer sagen, der udgør os, ophørte med at gælde. Det ene øjeblik var vi her, det næste var vi væk.

kommer tilbage til det oprindelige spørgsmål, Hvad fortæller Higgs boson os om dette? Det viser sig, at vi kan bruge standardmodellen til at fortælle os, om vi er i et stabilt, ustabilt eller metastabilt univers.

vi ved, at vi ikke lever i en ustabil, fordi vi er her, men de to andre muligheder er åbne. Så hvad er svaret? Det afhænger af to parametre: massen af den øverste kvark og massen af Higgs boson.

hvis vi følger vores forståelse af standardmodellen kombineret med vores bedste målinger, ser det ud til, at vi lever i et metastabilt univers, der en dag kunne forsvinde uden advarsel. Du kan blive tilgivet, hvis du tager denne udtalelse som en grund til at forkæle dig med en slags sjælden godbid i aften.

men før du splurge for meget, tage agt på et par ord af forsigtighed. Ved hjælp af den samme standardmodel, som vi plejede at finde ud af, om kosmos er metastabil, kan vi forudsige, hvor lang tid det sandsynligvis vil tage for kvantemekanik at lade universet glide fra den metastabile dal til den stabile: det vil tage billioner af år.

menneskeheden har kun eksisteret i omkring 100.000 år, og solen vil vokse til en rød kæmpe og forbrænde jorden om omkring 5 milliarder år. Da vi taler om universet, der eksisterer som en metastabil tilstand i billioner af år, kan måske overindulging i aften være en dårlig ide.

det er vigtigt at bemærke, at det at finde Higgs boson ikke har nogen indflydelse på, om universet er i en metastabil tilstand. Hvis vi lever i et metastabilt kosmos, har det været sådan, siden universet blev skabt. Opdagelsen af Higgs boson har slet ingen effekt på, om universet er i en metastabil tilstand.

når du vender tilbage til de originale, alt for hypede mediehistorier, kan du se, at der var en kerne af sandhed og en tønde fuld af hysteri. Der er ingen fare, og det er helt OK at genoptage med stor interesse at se nyhedsrapporterne om opdagelsen og omhyggelig måling af Higgs boson. Og ja, du skal på arbejde i morgen.

en version af denne artikel blev offentliggjort i Fermilab i dag.

Related Post

Leave A Comment