Thursday, December 27, 2018

Asal usul Alam semesta , menurut sains

"Teori inflasi biasa terurai dalam inflasi abadi. Kami memperoleh deskripsi ganda tentang inflasi abadi dalam hal CFT Euclidean cacat yang terletak di ambang inflasi abadi. Fungsi partisi memberikan amplitudo geometri yang berbeda dari permukaan ambang batas dalam keadaan tanpa batas. Perilaku lokal dan global dalam model mainan ganda menunjukkan bahwa amplitudo rendah untuk permukaan yang hampir tidak sesuai dengan putaran tiga bola dan pada dasarnya nol untuk permukaan dengan kelengkungan negatif. Berdasarkan hal ini kami menduga bahwa jalan keluar dari inflasi abadi tidak menghasilkan multiverse seperti fraktal, tetapi terbatas dan cukup lancar." hawking & hartog


Fisikawan Stephen Hawking meninggalkan kita satu kepingan cemerlang berkilauan sebelum dia meninggal: makalah terakhirnya, merinci teori terakhirnya tentang asal-usul Alam Semesta, turut menulis bersama Thomas Hertog dari KU Leuven. Makalah ini, yang diterbitkan dalam Journal of high Energy  physics  pada bulan Mei, mengemukakan bahwa Semesta jauh lebih kompleks daripada teori multiverse saat ini menyarankan. Ini didasarkan pada konsep yang disebut inflasi abadi, pertama kali diperkenalkan pada 1979 dan diterbitkan pada 1981.

Setelah Big Bang, Semesta mengalami periode inflasi eksponensial. Kemudian melambat, dan energi diubah menjadi materi dan radiasi. Namun, menurut teori inflasi abadi, beberapa gelembung ruang berhenti menggembung atau melambat pada lintasan berhenti, menciptakan jalan buntu fraktal kecil ruang statis.

Sementara itu, dalam gelembung ruang lainnya, karena efek kuantum, inflasi tidak pernah berhenti - yang mengarah ke multiverse dalam jumlah tak terbatas. Segala sesuatu yang kita lihat di Alam Semesta yang dapat diamati, menurut teori ini, terkandung hanya dalam salah satu dari gelembung ini - di mana inflasi telah berhenti, memungkinkan pembentukan bintang dan galaksi.




Visualisasi multiversasi yang menggembung. (A. Linde / Universitas Stanford)


"Teori inflasi abadi yang biasa meramalkan bahwa secara global alam semesta kita seperti fraktal tak terbatas, dengan mosaik alam semesta saku yang berbeda, dipisahkan oleh lautan yang menggembung," Hawking .

"Hukum fisika dan kimia setempat dapat berbeda dari satu alam semesta saku ke alam semesta yang lain, yang bersama-sama akan membentuk multiverse. Tetapi saya tidak pernah menjadi penggemar multiverse. Jika skala alam semesta yang berbeda dalam multiverse itu besar atau tidak terbatas teorinya tidak dapat diuji. "

Bahkan salah satu arsitek asli dari model inflasi abadi telah menolaknya dalam beberapa tahun terakhir. Paul Steinhardt, fisikawan di Princeton University, mengatakan bahwa teori itu mengambil masalah yang dimaksudkan untuk diselesaikan - untuk membuat Semesta, secara universal konsisten dengan pengamatan kita - dan hanya menggesernya ke model baru.

Hawking dan Hertog sekarang mengatakan bahwa model inflasi abadi itu salah. Ini karena teori relativitas umum Einstein rusak pada skala kuantum.
"Masalah dengan perhitungan inflasi abadi yang biasa adalah bahwa ia mengasumsikan latar belakang alam semesta yang ada yang berevolusi sesuai dengan teori relativitas umum Einstein dan memperlakukan efek kuantum sebagai fluktuasi kecil di sekitar ini," jelas Hertog.

"Namun, dinamika inflasi abadi menghapus pemisahan antara fisika klasik dan kuantum. Sebagai akibatnya, teori Einstein hancur dalam inflasi abadi."

Teori terakhir Hawking didasarkan pada teori string, salah satu kerangka kerja yang mencoba untuk mendamaikan relativitas umum dengan teori kuantum dengan mengganti partikel titik-seperti dalam fisika partikel dengan string satu dimensi yang bergetar kecil.

Dalam teori string, prinsip holografik mengusulkan bahwa volume ruang dapat dijelaskan pada batas dimensi-rendah; jadi alam semesta seperti hologram, di mana realitas fisik dalam ruang 3D dapat direduksi secara matematis menjadi proyeksi 2D pada permukaannya.

Para peneliti mengembangkan variasi prinsip holografik yang memproyeksikan dimensi waktu dalam inflasi abadi, yang memungkinkan mereka untuk menggambarkan konsep tersebut tanpa harus bergantung pada relativitas umum.
Ini kemudian memungkinkan mereka untuk secara matematis mengurangi inflasi abadi ke keadaan abadi di permukaan spasial pada awal Semesta - hologram inflasi abadi.

"Ketika kita melacak evolusi alam semesta kita mundur dalam waktu, pada titik tertentu kita tiba di ambang inflasi abadi, di mana gagasan kita yang akrab waktu berhenti memiliki makna," kata Hertog.

Pada tahun 1983, Hawking dan peneliti lain, fisikawan James Hartle, mengusulkan apa yang dikenal sebagai 'teori tanpa batas' atau ' Hartle-Hawking state'. Mereka mengusulkan bahwa, sebelum Big Bang, ada ruang, tetapi tidak ada waktu. Jadi Semesta, ketika dimulai, berkembang dari satu titik, tetapi tidak memiliki batas.r

Menurut teori baru, Semesta awal memang memiliki batas, dan itu memungkinkan Hawking dan Hertog untuk mendapatkan prediksi yang lebih andal tentang struktur Semesta.
"Kami memperkirakan bahwa alam semesta kita, pada skala terbesar, cukup halus dan terbatas secara global. Jadi itu bukan struktur fraktal," kata Hawking.

Ini adalah hasil yang tidak membuktikan multiverse, tetapi menguranginya ke rentang yang jauh lebih kecil - yang berarti bahwa teori multiverse mungkin lebih mudah untuk diuji di masa depan, jika karya tersebut dapat direplikasi dan dikonfirmasi oleh fisikawan lain.

Hertog berencana mengujinya dengan mencari gelombang gravitasi yang bisa dihasilkan oleh inflasi abadi. Gelombang ini terlalu besar untuk dideteksi oleh LIGO, tetapi interferometer gelombang gravitasi masa depan seperti LISA berbasis ruang, dan studi masa depan dari latar belakang gelombang mikro kosmik mungkin dapat menunjukkan kebenaran.


Baca juga artikel sebelumnya   yang mungkin dapat membantu kerangka berpikir .



Journal refrense :
Journal penelitian terakhir stevan hawking dan hartog buka disini:
Previous Post
Next Post

0 komentar:

santun