霍金的最后一篇论文发布,带给我们新的思考

霍金最后一篇论文终于正式发表

霍金作为一位一名伟大的科学家在生前的时候为世界的科研做出了诸多的奉献,即便在自己将要死亡的时候发表的最后的一片论文都还给世界带了许多的帮助。

就在霍金离世前 10 天,他和比利时鲁汶大学理论物理学教授 Thomas Hertog 完成修订,并提交了双方合作撰写的论文《A Smooth Exit from Eternal Inflation?》。

5 月 2 日,《高能物理学报》(Journal of High Energy Physics)正式发表了霍金生前的最后一篇论文,论文名为《A Smooth Exit from Eternal Inflation》(从永恒的膨胀中逐渐消逝)

相比之前的理论,霍金和 Hertog 在文章中用更简单的方式描述了过去 138 亿年间的宇宙进化。其中一个核心是,霍金和 Hertog 利用新的数学方法证明,平行宇宙并没有想象中的那么多,也就是说,此次的新论点也在一定程度上推翻了霍金自己于 1983 年提出的无边界理论。除此之外,文章还探讨了如何找到这些多元宇宙,并预测了我们的宇宙将如何消失在黑暗中。

Thomas Hertog 教授表示,霍金这位具有标志性地位的物理学家在临终前完成了这项突破性研究。霍金在剑桥大学的同事 Malcolm Perry 透露,"霍金曾说,这是他最钟情、最引以为豪的领域”。

在 1983 年的时候,霍金与 James Hartle 共同提出了“无边界理论”,描述了宇宙是如何在大爆炸中出现的,同时预言了一个由诸多“大爆炸”产生的多元宇宙。在这一理论中,宇宙是瞬间从一个小点扩张成我们今天所见到的宏大宇宙的原型。但理论也预测,还发生过无限多次的大爆炸,每次都会创造一个不同的宇宙。

但在最新的论文中,霍金和 Hertog 用理论质疑了这一观点:宇宙并不是完全由适用不同物理定律的多元袖珍宇宙组成,这些袖珍宇宙实际上可能并没有很大差别。

常规的永恒暴胀理论预测宇宙是一个无限的分形,在膨胀的海洋中,镶嵌着不同的口袋宇宙。

一个口袋宇宙中的物理和化学定律和另一个口袋宇宙会有所不同,这一个个不同的口袋宇宙组成了多元宇宙。

霍金在去年秋天的采访中如此说道。

但我从来都不是这个多元宇宙理论的粉丝。

因为,这意味着口袋宇宙们数量近乎无穷多,这个理论也无法得到验证。

霍金补充道。

他们预计,从这个边界之上,大爆炸形成了一系列有特定结构的宇宙。

如果这个理论成立,这意味着我们的宇宙和其它口袋宇宙很可能都是从那个临界点开始形成的,而且我们还有可能能够找到和宇宙膨胀痕迹相匹配的引力波作为论据,这就成为了一个可去论证的假设。

不过,Hertog 也表示,现存的设备仍未能够探测出这类引证据,所以,他更多是寄望未来科技发展带来更先进的仪器技术,可对理论进行进一步研究。

我们可以将霍金的最后遗作看做是如何从最大的尺度观察宇宙的有趣假说。尽管现在,它或许还不能重塑我们对宇宙的看法,但它无疑又为我们的人类智库中添加了不少智慧火力。而这或许正是霍金想要做的。

但霍金最后的理论也带有悲剧色彩,论文预测说当所有恒星都失去能量后,我们的宇宙将在黑暗中消失。

在未来,也许会有人将这个研究进行下去,找出支持的论证,带领人类揭开探究浩瀚宇宙中的一小部分。

但目前为止,这更像是霍金留下的一个充满想象力的假设,一颗小小的种子,而论文题目中的问号,也像是向世界发起讨论的一个邀请标志。

部分文字图片来源网络