آخرین مقاله و آخرین مصاحبه با استیون هاوکینگ

آخرین مقاله هاوکینگ
براساس آخرین مقاله تحقیقی پروفسور استفان هاوکینگ، جهانی که ما در آن زندگی می کنیم ممکن است فقط یکی از جهان های مشابه و بسیار متعدد باشد.
این نظریه یک پارادوکس کیهانی که این فیزیکدان خود به آن رسیده بود را حل می کند.
این نتیجه گیری همچنین راهی پیش پای اخترشناسان برای یافتن شواهد وجود جهان های موازی می گذارد.
این مقاله ده روز پیش از درگذشت پروفسور هاوکینگ برای نشریه "فیزیک انرژی بالا" ارسال شده بود.
این استاد دانشگاه کمبریج در دهه ۱۹۸۰ در همکاری با جیمز هارتل فیزیکدان آمریکایی ایده تازه ای درباره شروع جهان مطرح کرد.
آن ایده یک مشکل در نظریه اینشتین را حل می کرد: آن نظریه نشان می داد جهان تقریبا ۱۴ میلیارد سال پیش شروع شده اما چیزی در مورد چگونگی این شروع نمی گفت.
در عوض ایده هارتل-هاوکینگ از نظریه متفاوت "مکانیک کوانتوم" برای تشریح چگونگی پیدایش کیهان از هیچ استفاده می کرد.
این ایده یک جنبه معما را حل کرد اما جنبه های حل نشده زیاد دیگری به وجود آورد.
با تحلیل این ایده فیزیکدان ها به این پیامد آن پی بردند که رویدادی مثل مه بانگ (بیگ بنگ) نه فقط باعث ایجاد یک جهان بلکه جهان های بینهایت زیادی خواهد شد.
براساس نظریه هارتل-هاوکینگ بعضی از این جهان ها، خیلی شبیه جهان ما خواهد بود: احتمالا با سیاراتی مثل زمین، جوامع و حتی افرادی شبیه به ما.
جهان های دیگر کمی متفاوت خواهد بود - مثلا شاید با سیاراتی که دایناسورهای آنها محو و نابود نشده اند. اما جهان های دیگری هم وجود خواهد داشت که شباهتی به جهان ما ندارد: بدون سیارات، یا حتی ستارگان و کهکشان ها با قوانین متفاوت فیزیکی.
این بعید به نظر می رسید، اما معادلات این تئوری چنین سناریوهایی را به لحاظ نظری ممکن می کرد.
این باعث یک بحران شد چون اگر انواع بی نهایت مختلفی از جهان ها با انواع قوانین خاص فیزیکی وجود داشته باشد در آن صورت این نظریه نمی تواند پیش بینی کند که ما باید در چگونه جهانی باشیم.
پروفسور هاوکینگ بعدا برای حل این پارادوکس با دانشمند دیگری همکاری کرد: پروفسور توماس هرتوگ در کی یو لوون بلژیک.
او به بی بی سی گفت: "نه استفان نه من از این سناریو راضی نبودیم."
"این حکایت داشت که جهان های متعدد (مالتی ورس) به طور تصادفی ظاهر شد و ما نمی توانیم چیز زیادی درباره آن بگوییم. به خودمان گفتیم: شاید مجبوریم با این نتیجه کنار بیاییم. اما نمی خواستیم تسلیم شویم."
مقاله نهایی پروفسور هاوکینگ محصول ۲۰ سال همکاری او با پروفسور هرتوگ است.
این مقاله پارادوکس مزبور را با تکیه بر تکنیک های خاص ریاضی که برای مطالعه شاخه عجیب دیگری از فیزیک به نام نظریه ریسمان (استرینگ) ایجاد شده حل می کند.
این تکنیک ها به محققان امکان می دهد نظریه های فیزیکی را به صورت دیگری ببینند. و ارزیابی بدیع نظریه هارتل-هاوکینگ در مقاله تازه باعث بازگشت نظم به جهان های متعدد هرج و مرج زده شده است.
ارزیابی تازه حکایت از آن دارد که فقط امکان وجود جهان هایی هست که قوانین فیزیک در همه آنها یکسان باشد.

این فرضیه بدان معنی است که جهان ما یک نمونه عادی است و مشاهدات ما از این نقطه نظر می تواند پایه و اساس نظریاتی در مورد چگونگی پیدایش سایر جهان ها باشد.
هرچند این افکار ذهن را می پیچاند، اما پروفسور هرتوگ می گوید کمکی واقعی برای فیزیک دان هایی است که سعی دارند نظریه کامل تری در مورد چگونگی پیدایش کیهان تدوین کنند.
"قوانین فیزیکی که ما در آزمایشگاه هایمان تست می کنیم همیشه وجود نداشته. اینها پس از مه بانگ زمانی که کیهان منبسط و خنک شد شکل گرفت."
"نوع قوانینی که شکل می گیرد بستگی زیادی به شرایط فیزیکی حاکم بر مه بانگ دارد. با مطالعه اینها ما قصد داریم درک عمیق تری از منشا نظریه های فیزیکی، چگونگی ظهور آنها، و سوال مربوط به منحصر به فرد بودن آنها پیدا کنیم."
به گفته پروفسور هرتوگ یک پیامد وسوسه انگیز این یافته ها این است که ممکن است به محققان کمک کند حضور سایر جهان ها را با مطالعه پرتو مایکروویو به جا مانده از مه بانگ ردیابی کنند. اما او فکر نمی کند پریدن از یک جهان به جهان دیگر ممکن باشد.

آخرین مصاحبه استیون هاوکینگ: یک جهان زیبا
پالاب گش
خبرنگار علمی بی بی سی
اکتبر گذشته از پروفسور استیون هاوکینگ دعوت کردم در مورد ردیابی امواج گرانشی ناشی از برخورد دو ستاره نوترونی نظر دهد. معلوم شد که این آخرین مصاحبه تلویزیونی او پیش از مرگ خواهد بود.
برخورد ستاره های نوترونی به دلایل متعدد خبر خیلی مهمی بود، حداقل از این نظر که دقایقی بعد از ردیابی آن تلسکوپ های نوری جهان به این پدیده نادر و فوق العاده کیهانی چشم دوختند.
این بدان معنی بود که علاوه بر حس شدن تلاطم ناشی از برخورد در بافت فضا-زمان، اخترشناسان توانستند برای اولین بار شاهد باشند که به هنگام برخورد دو شی فوق العاده عظیم چه اتفاقی می افتد، فرآیندی که احتمالا تنها راه تولید دو عنصر طلا و پلاتین در جهان است.
این مسلما از پدیده هایی بود که پروفسور هاوکینگ باید درباره آنها نظر دهد.
من در آن زمان فقط جواب یک سوال از کل مصاحبه را برای گزارش خبری ام استفاده کردم. اما حالا کل آن پیش روی شماست. او با ارائه تصویری الهام بخش و زیبا از کیهان ما را ترک می کند.
- ردیابی برخورد دو ستاره نوترونی چه اهمیتی دارد؟
این یک پیشرفت واقعا بزرگ است. این اولین مورد ردیابی امواج گرانشی همزمان با همتای الکترومغناطیسی اش (نوری) است. این تایید می کند که فوران های ناگهانی و کوتاه اشعه گاما با ادغام ستاره های نوترونی اتفاق می افتد. این راه دیگری برای تعیین فاصله های کیهانی پیش پای ما می گذارد. و درباره رفتار ماده با چگالی فوق العاده بالا به ما می آموزد.
- ما از امواج الکترومغناطیسی ساطع شده از این برخورد چه می آموزیم؟
تشعشع الکترومغناطیسی موقعیت یک نقطه دقیق در آسمان را به دست می دهد. همچنین میزان "گرایش به سرخ" رویداد را به دست می دهد. امواج گرانشی فاصله تابندگی (لومیناسیتی) را روشن می کند. ترکیب این اطلاعات راه تازه ای برای اندازه گیری فاصله ها در کیهان در اختیار ما می گذارد. این اولین پله از چیزی است که در نهایت یک نردبان فاصله های کیهانی خواهد شد. ماده داخل ستاره نوترونی خیلی خیلی فشرده تر از هرآنچیزی است که می توانیم در آزمایشگاه تولید کنیم. سیگنال الکترومغناطیسی ناشی از ادغام ستاره های نوترونی درباره رفتار ماده در چنین چگالی بالایی به ما خواهد گفت.
- آیا شناختی در مورد چگونگی تشکیل سیاهچاله ها به دست خواهد داد.
این واقعیت که یک سیاهچاله می تواند از ادغام دو ستاره نوترونی تشکیل شود از لحاظ نظری معلوم بود. اما این رویداد اولین محک یا رصد آن است. ادغام آنها احتمالا باعث پیدایش یک ستاره نوترونی بیش از حد بزرگ و گردان خواهد شد که بعدا با فروپاشی تبدیل به سیاهچاله می شود.
این خیلی متفاوت از سایر راه های تشکیل سیاهچاله است، مثلا در یک ابرنواختر (انفجار ستاره های عظیم) یا وقتی یک ستاره نوترونی با جذب مواد یک ستاره معمولی بزرگ می شود. با تحلیل دقیق داده ها و مدل سازی نظری با ابررایانه ها، می توان شناخت گسترده تازه ای در مورد دینامیک تشکیل سیاهچاله ها و فوران های اشعه گاما به دست آورد.
- آیا اندازه گیری موج گرانشی باعث شناخت بیشتری در مورد چگونگی عملکرد فضا-زمان و گرانش و دگرگونی درک ما از کیهان خواهد شد؟
بله، بدون کوچک ترین تردید. یک نردبان فاصله های کیهانی ممکن است رصدهای کیهان شناختی را مستقلا تصدیق کند یا حقاق بزرگی را فاش کند. رصد موج گرانشی به ما اجازه می دهد نسبیت عام را در موقعیت هایی محک بزنیم که یک میدان گرانشی قوی و کاملا پویا وجود دارد. بعضی ها فکر می کنند باید نسبیت عام را اصلاح کرد تا نیازی به معرفی انرژی تاریک و ماده تاریک نباشد. امواج گرانشی مسیر تازه ای برای جستجوی راه های ممکن اصلاح نسبیت عام در اختیار ما می گذارد. باز شدن یک پنجره تازه برای رصد کیهان معمولا به شگفتی های تازه ای ختم می شود که هنوز قابل پیش بینی نیست. ما داریم چشمانمان، یا بهتر است بگویم گوش هایمان، را می مالیم چون تازه با صدای امواج گرانشی از خواب بیدار شده ایم.
- آیا برخورد ستاره های نوترونی یکی از معدود راه ها یا شاید تنها راهی است که به تولید عنصر طلا در جهان منجر شده؟ آیا برای همین است که این ماده اینقدر در زمین نایاب است.
بله، برخورد ستاره های نوترونی یک راه تولید طلاست. این عنصر همچنین می تواند با به دام افتادن سریع نوترون در ابرنواخترها به وجود آید. طلا همه جا نادر است، نه فقط روی زمین. علت این است که انرژی جوش هسته ای در عنصر آهن به اوج می رسد در نتیجه تولید عناصر سنگین تر از آهن دشوار می شود. به علاوه برای تولید عناصر پایدار سنگینی مثل طلا نیروی هسته ای باید بر نیروی قوی دفع الکترومغناطیسی غلبه کند