Articles

Ceea ce Hawking a însemnat cu adevărat

Posted by admin

dacă sunteți un pasionat de știință, săptămâna aceasta ați întâlnit probabil titluri care susțin că fizicianul Stephen Hawking crede că bosonul Higgs va provoca sfârșitul universului.

aceasta este o denaturare falca-dropping a științei. Universul este sigur și va fi pentru o perioadă foarte lungă de timp—pentru trilioane de ani.

pentru a înțelege cât de abominabil cuvintele lui Hawking au fost răsucite, mai întâi trebuie să înțelegem declarația sa. Pentru a parafraza doar puțin, Hawking a spus că într—o lume în care bosonul Higgs și o altă particulă fundamentală—quarkul superior-au masele pe care oamenii de știință le-au măsurat, universul este într-o stare metastabilă.

practic, metastabil înseamnă ” un fel de stabil.”Deci, ce înseamnă asta? Să luăm în considerare un exemplu. Ia un tac de biliard și pune-l pe masa de biliard. Semnalul e stabil, nu pleacă nicăieri. Luați același indiciu și echilibrați-l pe deget. Asta e instabil; în aproape orice circumstanțe, Tac va cădea peste.

analogia pentru un obiect metastabil este un barstool. În aproape toate circumstanțele, scaunul va sta acolo pentru toată eternitatea. Cu toate acestea, dacă bateți scaunul suficient de tare, acesta va cădea. Când scaunul cade, este mai stabil decât era, la fel ca tacul de biliard întins pe masă.

acum trebuie să aducem universul și legile care îl guvernează. Iată un principiu călăuzitor important: universul este leneș—un cartof gigantic, cosmic. Dacă este posibil, universul va găsi o modalitate de a trece la cea mai mică stare de energie pe care o poate. O analogie simplă este o minge plasată pe partea laterală a unui munte. Se va rostogoli pe munte și se va odihni în partea de jos a văii. Această minge va fi apoi într-o configurație stabilă.

universul este la fel. După crearea cosmosului, câmpurile care alcătuiesc universul ar fi trebuit să se aranjeze în cea mai mică stare de energie posibilă.

există o condiție. Este posibil să existe mici „văi” în panta energetică. Pe măsură ce universul s-a răcit, ar fi putut fi prins într-una din acele mici văi. În mod ideal, universul ar dori să cadă în Valea mai adâncă de dedesubt, dar ar putea fi prins.

acesta este un exemplu de stare metastabilă. Atâta timp cât Valea mică este suficient de adâncă, este greu să ieși din ea. Într-adevăr, folosind fizica clasică, este imposibil să ieși din ea.

cu toate acestea, nu trăim într-o lume clasică. În universul nostru, trebuie să ținem cont de natura mecanicii cuantice. Există multe moduri de a descrie tărâmul cuantic, dar una dintre proprietățile cele mai relevante aici este „lucruri rare se întâmplă.”În esență, dacă universul ar fi prins într-o mică vale a metastabilității, ar putea în cele din urmă să iasă din vale și să cadă în Valea mai adâncă de dedesubt.

Deci, care sunt consecințele alunecării universului dintr-o vale în alta? Ei bine, regulile universului sunt guvernate de valea în care se află. În valea metastabilă care definește universul nostru familiar, avem regulile fizicii și chimiei care permit materiei să se adune în atomi și, în cele din urmă, noi.

dacă universul ar aluneca într-o altă Vale, regulile care guvernează Materia și energia ar fi diferite. Aceasta înseamnă, printre altele, că particule precum quarcii și leptonii ar putea fi imposibile. Forțele cunoscute care guvernează interacțiunea acestor particule s-ar putea să nu se aplice. Pe scurt, nu există niciun motiv să credem că am exista deloc.

am avea vreun avertisment dacă această tranziție ar avea loc? De fapt, n-am avea niciun avertisment. Dacă, undeva în cosmos, universul ar face o tranziție de la o vale metastabilă la una mai profundă, legile fizicii s-ar schimba și s-ar îndepărta cu viteza luminii. Pe măsură ce unda de șoc a trecut peste sistemul solar, am dispărea pur și simplu pe măsură ce legile care guvernează materia care ne alcătuiește au încetat să se aplice. Într-o secundă am fi aici, în următoarea am fi plecat.

revenind la întrebarea inițială, ce ne spune bosonul Higgs despre asta? Se pare că putem folosi modelul Standard pentru a ne spune dacă suntem într-un univers stabil, instabil sau metastabil.

știm că nu trăim într-unul instabil, pentru că suntem aici, dar celelalte două opțiuni sunt deschise. Deci, care este răspunsul? Depinde de doi parametri: masa quarkului superior și masa bosonului Higgs.

dacă ne urmăm înțelegerea modelului Standard, combinată cu cele mai bune măsurători ale noastre, se pare că trăim într-un univers metastabil care ar putea dispărea într-o zi fără avertisment. Puteți fi iertat dacă luați această declarație ca un motiv pentru a vă răsfăța într-un fel de tratament rar în seara asta.

dar înainte de a vă răsfăța prea mult, luați aminte la câteva cuvinte de precauție. Folosind același Model Standard pe care l-am folosit pentru a afla dacă cosmosul este metastabil, putem prezice cât timp este probabil să dureze mecanica cuantică pentru a lăsa universul să alunece de la Valea metastabilă la cea stabilă: va dura trilioane de ani.

omenirea există doar de aproximativ 100.000 de ani, iar soarele va crește până la un gigant roșu și va incinera Pământul în aproximativ 5 miliarde de ani. Din moment ce vorbim despre existența universului ca o stare metastabilă de trilioane de ani, poate că suprasolicitarea în seara asta ar putea fi o idee proastă.

este important de reținut că găsirea bosonului Higgs nu are niciun efect asupra faptului dacă universul este într-o stare metastabilă. Dacă trăim într-un cosmos metastabil, așa a fost de când a fost creat universul. Descoperirea bosonului Higgs nu are niciun efect asupra faptului dacă universul este într-o stare metastabilă.

revenind la poveștile media originale, exagerat de exagerate, puteți vedea că a existat un nucleu de adevăr și un butoi plin de isterie. Nu există nici un pericol și este complet OK să reluăm vizionarea cu mare interes a știrilor despre descoperirea și măsurarea atentă a bosonului Higgs. Și, da, trebuie să mergi la muncă mâine.

o versiune a acestui articol a fost publicată astăzi în Fermilab.

Related Post

Leave A Comment