آخرین مقاله استیون هاوکینگ منتشر شد: گریز از تورم کیهانی

با این که استیون هاوکینگ در ماه میلادی گذشته از بین ما رفت، ولی این دلیل نمی‌شود که دیگر خبری از وی نشنویم. چندی قبل، آخرین مقاله استیون هاوکینگ در یک ژورنال علمی منتشر گردید.

مقاله مرتبط: زندگینامه استیون هاوکینگ در ۷۶ سالگی به آخرین صفحه خود رسید

مقالۀ مذکور با عنوان “A Smooth Exit from Eternal Inflation” مدتی پیش در ژورنال High Energy Physics انتشار یافت. آخرین مقاله استیون هاوکینگ برای اولین بار در سال ۲۰۱۷ در قالب نسخه پیش از انتشار (preprint) به صورت اینترنتی مورد دسترس قرار گرفت و چندین ماه طول کشید تا فرآیند بازبینی مقاله تکمیل شده و در نهایت انتشار رسمی به خود ببیند. اختلاف چندانی بین نسخۀ پیش از انتشار و نسخۀ منتشر شدۀ نهایی وجود ندارد.

این مقاله به بحث در مورد طبیعت کیهان می‌پردازد. بنا بر یک فرضیۀ پرطرفدار در بین فیزیک‌دانان، جهان بلافاصله پس از وقوع بیگ بنگ، با سرعتی فراتر از نور منبسط گردید. فرآیند انبساط جهان در اصطلاح “Inflation” یا تورم کیهانی نامیده می‌شود. از دیدگاه مکانیک کوانتومی، ممکن است ریزترین نوسانات تصادفی در انرژی به شکل‌گیری ماده و نواحی پوچ (void) انجامیده باشد که خود زیربنای ساختار جهان محسوب می‌شود.

به عقیدۀ عده‌ای، تورم کیهانی هم‌اکنون در بعضی جاها ادامه دارد. در بین این نقاط در حال تورم، فضاهای پایداری قرار گرفته که تورم کیهانی در آن دیده نمی‌شود (مانند جهان خودمان). ممکن است هر کدام از این حباب‌های پایدار جهان مجزایی برای خود باشند که در واقع درون یک مولتی‌ورس (مجموعه دنیاهای موازی) در حال تورم شناورند.

هاوکینگ و همکارش، توماس هرتوگ (Thomas Hertog)، از پیش‌بینی ناپذیری بی‌نهایتی که در مورد مولتی‌ورس صادق است، خیلی رضایت نداشتند. و به همین دلیل مدل ساده‌ای از این رفتار طراحی کرده و یک رویکرد ریاضی نیز برای آن پیشنهاد نمودند که می‌توانست تعداد مولتی‌ورس‌های امکان‌پذیر را به شدت محدود سازد. آن چه که در نهایت از فرمول ریاضی هاوکینگ جان سالم به در می‌برد جهان‌هایی است که قوانین فیزیکی مشابه به جهان ما دارند.

مقاله مرتبط: فرضیه چندجهانی: تئوری علمی یا دیوانگی ابطال‌ناپذیر؟

هاوکینگ در مقالۀ خود می‌گوید:

این مسئله، ایدۀ فراگیری را زیر سؤال می‌برد که می‌گوید تورم کیهانی ابدی، جهانی شدیداً نامنظم می‌سازد که ساختار موزائیکی آن از وصله‌های حباب‌مانندی تشکیل یافته که توسط حوزه‌های تورمی از یک‌دیگر جدا شده‌اند.

از آن‌جایی که این مقاله، آخرین مقاله استیون هاوکینگ بوده و از طرفی، در مورد مسئله‌ای بی‌پروا بحث می‌کند؛ عده‌ای فکر کرده‌اند که قضیۀ بسیار مهمی است. ولی فیزیک‌دانان چنین فکر نمی‌کنند. سابین هاسنفلدر (Sabine Hossenfelder)، فیزیک‌دان نظری، با تأکید بر این نکته که استیون هاوکینگ فیزیک‌دانی محبوب و مردی بزرگ بود، آخرین مقالۀ وی را “مطلقاً کم‌اهمیت” خواند. از دید وی، آخرین کار هاوکینگ صرفاً یک مقالۀ نظری است که هیچ‌گونه روش فیزیکی مشخصی برای آزمودن نتیجه‌گیری و یا پیش‌بینی‌هایش ارائه نمی‌کند.

مقاله مرتبط: آخرین جستجوهای هاوکینگ: نجات نظریه‌ی کوانتوم از دست سیاه‌چاله‌ها

بقیه ولی این چنین سخت‌گیر نبودند. این مقاله روی تئوری استوار است، و خود هاوکینگ و هرتوگ هم گفته بودند که به کار بیشتری نیاز دارد.

شاید ناامیدکننده به نظر برسد، ولی طبیعت فیزیک نظری همین است. فیزیک‌دانان نظری سعی می‌کنند با استفاده از ریاضیات به تعدادی از بزرگ‌ترین سؤالات ممکن پاسخ دهند. آن‌ها به این امید ایده‌پردازی می‌کنند که بالأخره یکی از این ایده‌ها به هدف خورده و پیش‌بینی‌هایی ارائه خواهد نمود که آزمایش‌پذیر هستند. تست‌پذیری این تئوری‌ها مسئلۀ بسیار مهمی است که اختلاف‌هایی را در دنیای فیزیک به راه انداخته است.

به ندرت اتفاق می‌افتد که مقاله‌ای در دنیای فیزیک نظری چنان بااهمیت باشد که آن را نظریه بعدی نسبیت عام بخوانیم. اکثر این مقالات تنها رویکردهایی جدید برای اندیشیدن به مشکلات حاضر مطرح می‌کنند. این نباید باعث بشود که فکر کنید آخرین مقالۀ هاوکینگ هیچ است! فقط این راه به خاطر داشته باشید که هاوکینگ در آخرین سال از عمر خود نیز دست از کار نکشید و در تلاشی پایان‌ناپذیر برای درک چگونگی عمکلرد جهان درگذشت.