From the Big Bang to Black Holes
Buy book - A Brief History of Time by Stephen Hawking
What is the subject of the book A Brief History of Time?
Taking a look at both the history of scientific theory and the concepts that shape our current knowledge of the world, A Brief History of Time (1988) is a must-see for anybody interested in the history of science. In this book, Hawking provides a concise summary of both the history of the universe and the complicated physics that underpins it, all presented in a manner that even readers who are being exposed to these concepts for the first time can comprehend.
Who is it that reads the book A Brief History of Time?
- Anyone who is curious in the origins of the cosmos, anyone who is curious about what quantum physics is, and anyone who is interested in how black holes function
What is Stephen Hawking's background?
PhD in theoretical physics and cosmology, Stephen Hawking (1942-2018) was a theoretical physicist, cosmologist, and author who is best known for his work on Hawking radiation and the Penrose-Hawking theorems. Between 1979 and 2009, Hawking held the Lucasian Professorship of Mathematics at the University of Cambridge, where he was also awarded the Presidential Medal of Freedom. He was also an Honorary Fellow of the Royal Society of Arts and a lifelong member of the Pontifical Academy of Sciences.
Hva er egentlig i det for meg? Discover the mysteries of the universe.
Seeing the sky filled with stars at night is one of the most visually stunning and thought-provoking sights on the planet. There is something about the twinkling of the universe that begs us to take a moment and consider some of the most profound mysteries of the universe. A Brief History of Time will contribute to the illumination of these mysteries by revealing the principles that govern the cosmos. Because it is written in understandable terms, it will assist even those who are not scientifically inclined in understanding why the cosmos exists, how it came to be, and what the future will look like. You will also learn about odd phenomena like as black holes, which are a kind of vacuum that draws everything (or nearly everything) toward them. Even more importantly, you will learn the mysteries of time itself, since these notes offer the answers to queries such as "how quickly is time passing?" as well as "how do we know it's moving forward?"
With certainty, you will never look at the night sky the same way again after listening to these pieces of literature.
Developing theories based on what you've seen in the past may assist you in predicting the future.
Probability is that you have heard of the theory of gravity or the theory of relativity. But, have you ever taken a moment to consider what we actually mean when we speak about ideas and concepts? To put it simply, a theory is a model that correctly explains huge groupings of data in the most fundamental sense. Scientific observations, such as those made in experiments, are collected and analyzed by scientists, who then utilize the information to create hypotheses for how and why events occur. Examples include the idea of gravity, which was established by Isaac Newton after studying a variety of events ranging from apples falling from trees to the movement of planets. A theory of gravity was developed using the evidence that was gathered by the researcher. Theories offer two significant advantages: First and foremost, they let scientists to make precise predictions about the course of events in the future.
For eksempel gjorde Newtons teori om tyngdekraft i stand til å forutse fremtidige bevegelser for objekter som planeter. Hvis du for eksempel vil vite hvor Mars vil være om seks måneder, kan du bruke teorien om tyngdekraften til å forutsi plasseringen med nøyaktighet. For det andre kan teorier alltid motbevises, noe som betyr at de kan bli revidert hvis nye bevis blir oppdaget som motsier den aktuelle teorien. For eksempel trodde folk å tro at jorden var sentrum av universet og at alt annet sirklet rundt den. Som et resultat av oppdagelsen hans at Jupiters måner kranset planeten, var Galileo i stand til å demonstrere at ikke alt virkelig dreide seg om jorden. Som et resultat, uansett hvor solid en teori ser ut til å være på tidspunktet for formuleringen, kan en enkelt fremtidig observasjon alltid gjøre den feil. Som et resultat kan ideer aldri bevises å være sanne, og vitenskap er en prosess som kontinuerlig endrer seg.
En endring i måten vi tenker på hvordan ting beveger seg på 1600 -tallet, takket være Isaac Newton.
Før Isaac Newton ble det antatt at et objekts naturlige tilstand var en av fullstendig stillhet. Dette innebærer at hvis det ikke var noen ekstern kraft som opptrådte på varen, ville den forbli helt stille. Newton på 1600-tallet demonstrerte endelig at denne langvarige forestillingen var feil. En ny hypotese ble presentert i sin plass, hvor alt i kosmos, i stedet for å være statisk, egentlig alltid var i bevegelse. Newton kom til denne konklusjonen som et resultat av at han fant at planetene og stjernene i kosmos kontinuerlig beveget seg i forholdet til hverandre. Eksempler inkluderer det faktum at jorden kontinuerlig dreier seg rundt solen og at hele solsystemet roterer rundt galaksen. Som et resultat er ingenting virkelig ubevegelig. Newton utarbeidet tre bevegelseslover for å forklare bevegelsen av alle ting i universet:
Alle gjenstander vil fortsette å reise på en rett vei hvis de ikke blir handlet av en annen styrke, i henhold til den første av Newtons bevegelseslover. Dette ble vist av Galileo i et eksperiment der han rullet baller ned en høyde for å illustrere poenget sitt. De rullet i en rett vei siden det ikke var noen annen styrke som handlet på dem annet enn tyngdekraften. Spesielt sier Newtons andre lov at et objekt vil akselerere med en hastighet som er proporsjonal med kraften som utøves på det. Tenk på følgende eksempel: Et kjøretøy med en kraftigere motor vil akselerere raskere enn et kjøretøy med en mindre kraftig motor. Denne regelen sier også at jo større masser av et legeme er, jo mindre effekt har en styrke på sin bevegelse, og omvendt. Et større kjøretøy vil ta lengre tid å akselerere enn et lettere kjøretøy hvis to kjøretøyer har samme motor.
Tyngdekraften er beskrevet av Newtons tredje lov. Den hevder at alle kropper i universet tiltrekkes av hverandre av en styrke som er proporsjonal med massen til gjenstandene som blir tiltrukket av. Dette innebærer at hvis du dobler massen til ett element, vil styrken som virker på den være dobbelt så kraftig. Hvis du dobler massen til ett element og diskant massen til en annen, vil kraften være seks ganger så sterk.
At lysets hastighet er konstant, viser at det ikke alltid er mulig å måle noe hastighet i forhold til en annens hastighet.
Etter å ha sett hvordan Newtons teori gjorde bort med absolutt hvile og erstattet den med forestillingen om at et objekts bevegelse er i forhold til bevegelsen av noe annet, kan vi se hvordan det fortsatt er i bruk i dag. Teorien indikerte imidlertid også at den relative hastigheten til et element er viktig. Tenk på følgende scenario: Du sitter på et tog som reiser på 100 mil i timen og leser en bok. Jeg er nysgjerrig på hvor raskt du reiser. Ifølge et vitne som ser på toget gå forbi, reiser du på 100 miles per time. I forhold til boka du nå leser, er hastigheten din imidlertid 0 miles per time. Som et resultat måles hastigheten din i forhold til et annet element. En betydelig feil i Newtons teori ble imidlertid oppdaget: lysets hastighet.
Lysets hastighet er konstant, ikke relativ, og kan ikke måles. Den beveger seg med en konstant hastighet på 186.000 miles per sekund. Uansett hva annet beveger seg raskere enn lyset, vil lysets hastighet holde seg konstant uansett. For eksempel, hvis et tog som kjørte på 100 miles per time nærmet seg en lysstråle, ville lysets hastighet være 186.000 miles per sekund, ifølge formelen. Selv om det toget kom til et fullstendig stopp ved et rødt signal, ville imidlertid lysstrålen fortsatt reise med 186.000 miles per sekund. Det gjør ingen forskjell som ser på lyset eller hvor raskt de beveger seg; Lysets hastighet vil alltid forbli konstant. Newtons hypotese er i fare som et resultat av dette funnet. Når noe beveger seg, hvordan kan hastigheten på objektet forbli konstant uavhengig av observatørens tilstand? Heldigvis ble løsningen funnet på begynnelsen av det tjuende århundre, da Albert Einstein foreslo sin generelle relativitetsteori.
I følge teorien om relativitet er ikke tiden i seg selv en fast mengde.
At lysets hastighet forblir konstant, var et spørsmål for Newtons teori siden den demonstrerte at hastighet ikke nødvendigvis er relativ. Som et resultat trenger forskere en oppdatert modell som tok hensyn til lysets hastighet. Relativitetsteorien, skapt av Albert Einstein, er et eksempel på en slik teori. I følge teorien om relativitet gjelder vitenskapens regler likt for alle observatører som står fritt til å bevege seg. Dette innebærer at uansett hvilket tempo noen reiser på, vil de alltid oppleve den samme lysets hastighet. Selv om dette ser ut til å være ganske enkelt ved første blikk, er et av de grunnleggende forslagene virkelig ekstremt vanskelig for mange mennesker å forstå: ideen om at tiden er relativ er en av de vanskeligste å forstå.
På grunn av det faktum at lys ikke varierer i hastighet når de sees av observatører som reiser i forskjellige hastigheter, ville vitner som reiser i forskjellige hastigheter i forhold til hverandre faktisk estimere forskjellige tider for samme forekomst. Tenk på følgende scenario: Et lysglimt sendes ut til to vitner, hvorav den ene beveger seg mot lyset og den andre som reiser i en raskere hastighet i motsatt retning av lyset. Begge seerne ville oppleve den samme lysets hastighet, til tross for at de beveger seg i veldig forskjellige hastigheter og i motsatte retninger. Dette vil innebære at de begge ser Flash -hendelsen som om det skjedde i et annet øyeblikk enn det andre, noe som er utrolig. Dette skyldes det faktum at tiden er definert av avstanden noe har blitt delt av hastigheten det har beveget seg. Selv om lysets hastighet er den samme for begge seerne, er tiden i avstandens forskjell i forhold til hver observatør i dette tilfellet.
Hvis begge vitnene var utstyrt med klokker for å registrere i det øyeblikket lyspulsen ble produsert, ville de kunne bekrefte to forskjellige timinger for samme forekomst. So, who is correct? In none of the observers' views; time is relative and unique to each of their perspectives!
Fordi det er umulig å oppnå presise målinger av partikler, er forskere avhengige av et konsept kjent som kvantetilstand for å komme med spådommer.
Alt i universet består av partikler som elektroner og fotoner. Forskere prøver å måle dem og analysere hastigheten for å forstå mer om kosmos og dens innbyggere. Når du prøver å undersøke partikler, vil du imidlertid se at de oppfører seg på en uvanlig måte. Merkelig nok, jo mer presist du prøver å måle plasseringen av en partikkel, jo mer usikker blir hastigheten; Motsatt, jo mer presist du prøver å måle hastigheten, desto mindre blir dens posisjon. Usikkerhetsprinsippet er navnet som ble gitt til dette fenomenet, som opprinnelig ble identifisert på 1920 -tallet. En konsekvens av usikkerhetsprinsippet var at forskere ble tvunget til å finne andre metoder for å se på partikler, noe som fikk dem til å begynne å se på en partikkelens kvantetilstand i stedet. Kvantetilstanden til en partikkel er en kombinasjon av flere sannsynlige potensielle steder og hastigheter på partikkelen.
Fordi forskere ikke er i stand til å bestemme en partikkelens nøyaktige beliggenhet eller hastighet, må de vurdere de mange mulige stedene og hastighetene som partikler kan okkupere. Forskere overvåker alle mulige steder der en partikkel kan være og deretter velge den mest sannsynlige blant dem når partikkelen reiser rundt. Forskere behandler partikler som om de var bølger for å hjelpe dem med å bestemme dette. Fordi en partikkel kan være i en mengde forskjellige steder samtidig, virker de som en sekvens av kontinuerlige, svingende bølger i utseendet. Tenk på bildet av et stykke vibrerende tråd. Når strengen vibrerer, vil den bue og dyppe gjennom en rekke topper og renner. En partikkel virker på lignende måte, men dens potensielle rute består av en sekvens av overlappende bølger som alle forekommer samtidig.
Å observere partikler på denne måten hjelper forskere med å bestemme hvor en partikkel mest sannsynlig blir funnet. De fleste sannsynlige partikkelsteder er de der buene og toppene på de mange bølgene sammenfaller med hverandre, mens de minst sannsynlige partikkelstedene er de der de ikke gjør. Dette blir referert til som interferens, og det avslører hvilke lokasjoner og hastigheter som er mest sannsynlig at partikkelbølgen skal gå langs ruten.
Tyngdekraften er konsekvensen av at store ting bøyer stoffet i rom-tid til deres vilje.
Når du ser deg rundt deg, ser du på verden i tre dimensjoner, noe som betyr at du kan karakterisere hvert element etter målinger av høyde, bredde og dybde. Faktum gjenstår at det er en fjerde dimensjon, selv om vi ikke kan se: tid, som kombinert med de tre andre dimensjonene danner et fenomen kjent som romtid. Forskere bruker denne firedimensjonale modellen for rom-tid for å forklare hendelsene som foregår over kosmos. I sammenheng med tid og rom er en hendelse alt som foregår på et bestemt tidspunkt. Som et resultat, når de bestemmer plasseringen av en hendelse i forbindelse med de tredimensjonale koordinatene, inkluderer forskere en fjerde koordinat for å representere tidspunktet for forekomsten. For å bestemme plasseringen av en hendelse, må forskere ta seg tid til siden relativitetsteorien sier at tiden er relativ. Derfor er det et essensielt element i å definere arten av en bestemt hendelse.
Kombinasjonen av rom og tid har hatt en bemerkelsesverdig effekt på vår forståelse av tyngdekraften, som har utviklet seg dramatisk som et resultat. Tyngdekraften er konsekvensen av store gjenstander som bøyer rom-tidskontinuumet, som beskrevet ovenfor. Når en stor masse, som solen vår, kurver, har den effekten av å endre romtid. Tenk på følgende scenario: Tenk på begrepet rom-tid som et teppe som er spredt og holdes i luften. Hvis du legger et element i midten av teppet, vil teppet kurve og objektet synker litt midt på teppet. Dette er effekten som enorme ting har på stoffets tid.
Andre ting vil da følge disse kurvene i romtid når de beveger seg over verdensrommet. Dette skyldes det faktum at et element alltid velger den korteste veien mellom to steder, som er en sirkulær bane rundt et større objekt i universet. Hvis du tar en ny titt på teppet, vil du se noe. Å sette et stort element som en appelsin på teppet og deretter prøve å rulle en mindre gjenstand forbi det vil resultere i marmoren etter depresjonen som er etterlatt av appelsinen. Tyngdekraften fungerer på samme måte!
I tilfelle en stjerne død med en stor masse, kollapser stjernen til en singularitet kjent som et svart hull.
For å generere varme og lys, trenger stjerner enorme mengder energi i hele livet. Denne energien tåler imidlertid ikke på ubestemt tid; Til syvende og sist uttømmer det seg selv og får stjernen til å dø. Det som skjer med en stjerne etter at den dør bestemmes av stjernen. Når en massiv stjerne uttømmer energireservene, oppstår noe ekstraordinært: dannelsen av et svart hull. Fordi gravitasjonsfeltet til flertallet av store stjerner er så kraftig, kan det danne et svart hull. Det er mulig for stjernen å utnytte sin energi for å forhindre at de kollapser så lenge den fremdeles er i live. Etter å ha gått tom for energi, er stjernen ikke lenger i stand til å trosse tyngdekraften, og dens oppløsende kropp kollapser til slutt på seg selv. Alt trekkes innover til en singularitet, som er et uendelig tett, sfærisk punkt som ikke eksisterer andre steder i universet. Denne singulariteten blir referert til som et svart hull.
Romtiden blir vri seg så skarpt som et resultat av tyngdekraften til et svart hull som til og med lys er bøyd langs banen. Ikke bare trekker et svart hull inn alt i nærheten, men det forhindrer også at alt som krysser en vis Raskere enn noe annet i universet, kan flykte tilbake over det. En svart hulls hendelseshorisont er definert som punktet utenfor som ingenting kan unnslippe igjen. Dette stiller et interessant spørsmål: Siden et svart hull absorberer lys og alt annet som krysser hendelseshorisonten, hvordan kan vi fortelle om de virkelig er der i universet? Astronomer jakter etter sorte hull ved å observere gravitasjonseffekten de har på kosmos, så vel som røntgenstrålene som sendes ut av deres samspill med kretsende stjerner.
For eksempel søker astronomer etter stjerner som sirkler med mørke og enorme gjenstander som kanskje ikke er sorte hull for å lære mer om dem. De er også på utkikk etter røntgenbilder og andre bølger som ofte genereres av materie når det blir dratt inn og dratt fra hverandre av et svart hull. En enda mer mystisk kilde til radio og infrarød stråling er blitt oppdaget i Galaxys kjerne; Denne kilden antas å være et supermassivt svart hull.
Svarte hull produserer stråling, som kan føre til at de fordamper, og til slutt resulterer i deres død.
Gravitasjonsattraksjonen til et svart hull er så kraftig at ikke engang lys kan unnslippe det. Det er grunnen til at ingenting annet vil være i stand til å rømme også. Du vil imidlertid ta feil. Faktisk må sorte hull avgi noe for å unngå å krenke den andre regelen om termodynamikk. Det er oppgitt i den universelle andre regelen for termodynamikk at entropi, eller trenden mot større lidelse, til enhver tid øker. Og når entropien stiger, må temperaturen også øke. En god illustrasjon av dette er måten en ildpoker brenner rødglødende etter å ha blitt plassert i en ild og avgir stråling i form av varme. I henhold til den andre regelen om termodynamikk, siden sorte hull absorberer forstyrret energi fra kosmos, bør entropien til det sorte hullet stige som et resultat av dette. Og som et resultat av økningen i entropi, bør sorte hull tvinges til å la varme rømme.
Selv om ingenting kan flykte fra en svart hulls hendelseshorisont, er virtuelle par partikler og antipartikler nær hendelseshorisonten i stand til det fordi den andre loven om termodynamikk er bevart i nærheten av hendelseshorisonten. Partikler som ikke kan observeres, men hvis påvirkninger kan kvantifiseres blir referert til som virtuelle partikler. Et av medlemmene i paret har positiv energi, mens det andre har negativt ladet energi. På grunn av styrken til gravitasjonsattraksjonen i et svart hull, kan en negativ partikkel suges inn i det svarte hullet, og ved å gjøre det, gi sin partikkelpartner med nok energi til å potensielt rømme inn i kosmos og bli frigjort som varme. Det er mulig for det svarte hullet å avgi stråling på denne måten, slik at det kan overholde den andre loven om termodynamikk.
Mengden av positiv stråling som frigjøres blir motvektet av mengden negativ stråling trukket inn i det svarte hullet av det sorte hullet. Denne innvendige tilstrømningen av negative partikler har potensial til å redusere massen av det sorte hullet til det til slutt fordamper og dør. Og hvis det sorte hullets masse reduseres til en tilstrekkelig minimal verdi, vil den mest sannsynlig avslutte i en enorm endelig eksplosjon som tilsvarer millioner av H-bomber.
Til tross for at vi ikke kan være sikre, er det betydelige indikasjoner på at tiden bare vil fortsette å marsjere foran.
Tenk på muligheten for at universet begynte å krympe og tiden begynte å strømme bakover. Hvordan ville det være å være der? Muligheten eksisterer at klokkene vil gå bakover og historiens vei vil bli omgjort. Selv om forskere ikke helt har avvist muligheten, indikerer tre viktige indikasjoner at tiden utelukkende går fremover. Den termodynamiske tidens pil er den første indikasjonen på at tiden går fra ett punkt i fortiden til et annet punkt i fremtiden. I henhold til den andre loven om termodynamikk, har entropi - lidelsen i et lukket system - en tendens til å vokse etter hvert som tiden skrider frem i hvert lukket system. Dette innebærer at tilbøyeligheten til forstyrrelse til å vokse kan brukes til å måle tidens gang.
Når det gjelder en kopp som ved et uhell faller av et bord og går i stykker, har ordren blitt forstyrret, og entropien har steget. Fordi en knust kopp aldri spontant gjenforenes og forbedrer bestillingen, kan vi konkludere med at tiden bare går fremover. Den knuste koppen og den termodynamiske tidens pil er begge elementene i den andre indikatoren på fremovertid, som også styres av minnet og er representert av den psykologiske tidens pil. Når du kanskje husker at koppen var på bordet etter at den er ødelagt, vil du ikke kunne "huske" den fremtidige beliggenheten på gulvet mens den fremdeles var på bordet før den har blitt knust. Den tredje indikasjonen, den kosmologiske tidens pil, refererer til utvidelsen av kosmos, og den tilsvarer vår opplevelse av den termodynamiske tidens pil så vel som veksten av vår kunnskap om den. Dette skyldes det faktum at entropi stiger når kosmos utvides.
Etter å ha nådd et visst tidspunkt, kan kaos i kosmos føre til at universet krymper, og dermed reverserer tidens retning i tidens kosmiske tid. Vi ville imidlertid ikke være klar over det siden intelligente skapninger bare kan leve i et miljø der kaos øker. Årsaken til dette er fordi mennesker er avhengige av prosessen med entropi for å konvertere maten vår til brukbar form for energi. På grunn av dette vil vi fortsette å oppfatte den kosmiske tidens pil som går fremover så lenge vi lever.
Det er tre grunnleggende krefter i kosmos, i tillegg til tyngdekraften. Disse er: attraksjon, tiltrekning og attraksjon.
Er det noen spesielle krefter som opererer i universet? Flertallet av mennesker vil bare bli kjent med en av disse kreftene: tyngdekraften, som er kraften som tiltrekker ting til hverandre og som kjennes på den måten jordens tyngdekraft trekker oss til overflaten. Flertallet av mennesker er derimot ikke klar over at det virkelig er tre krefter som fungerer på de minste partiklene. Når en magnet klamrer seg fast til kjøleskap eller når du lader mobiltelefonen, opplever du elektromagnetisk kraft, som er den første av disse kreftene. Det har en effekt på alle ladede partikler, inkludert som elektroner og kvark, samt på deres elektriske ladninger.
Magneter har nord- og sørstolper som kan tiltrekke eller avvise andre magneter. Positivt ladede partikler tiltrekker negative partikler og skyver bort andre positive partikler, og omvendt. Elektromagnetisk kraft er representert av nord- og sørpolene i en magnet. Denne kraften er betydelig sterkere enn tyngdekraften og har en langt større innflytelse på atomnivå enn tyngdekraften gjør. For eksempel får den elektromagnetiske kraften et elektron til å sirkle rundt kjernen til et atom i en sirkulær bevegelse. Den andre typen atomkraft er den svake kjernefysiske kraften, som opererer på alle partiklene som utgjør materie og er ansvarlig for produksjon av radioaktivitet. Denne kraften blir referert til som "svak" fordi partiklene som transporterer den bare kan utøve kraft over kort avstand, og dermed tjene navnet. På grunn av den økende intensiteten av den svake kjernefysiske kraften ved høyere energi, overgår den til slutt den av den elektromagnetiske kraften.
Det er den tredje typen kjernefysisk kraft som holder protoner og nøytroner sammen i kjernen til et atom, så vel som de mindre kvarkene som er inne i protoner og nøytroner sammen. Sterk atomkraft, i motsetning til elektromagnetisk kraft og svak kjernefysisk kraft, blir svakere etter hvert som energien i partikkelen øker. I løpet av en periode med veldig høy energi, referert til som storhetsenergi, blir den elektromagnetiske kraften sterkere og den svake atomkraften blir svakere, mens den sterke kjernefysiske kraften blir svakere. I det øyeblikket oppnår alle tre styrker like styrke og smelter sammen for å danne forskjellige fasetter av en enkelt kraft: en kraft som kan ha hatt en del i dannelsen av universet, ifølge visse teorier.
Til tross for at forskere tror universet begynte med Big Bang, er de uklare om de nøyaktige omstendighetene om hvordan dette skjedde.
De aller fleste forskere tror at tiden startet med Big Bang - øyeblikket da universet gikk over fra en uendelig tett tilstand til en raskt ekspanderende enhet som fremdeles utvides i dag .... selv om en rekke hypoteser har blitt foreslått for å forklare hvordan En slik massiv utvidelse av universet kan ha skjedd, forskere er fremdeles usikre på hvordan Big Bang skjedde. Den varme Big Bang -modellen av universets opprinnelse er den mest aksepterte hypotesen om universets opprinnelse. I følge denne hypotesen begynte kosmos med en størrelse på null og var uendelig varm og tett til å begynne med. Under det store smellet utvidet det seg, og etter hvert som det vokste, falt temperaturen på universet da varmen ble spredt over universet. Flertallet av komponentene som eksisterer i universet i dag ble dannet i løpet av de første timene av kosmisk ekspansjon.
På grunn av tyngdekraften, da universet fortsatte å utvide, begynte tettere områder med ekspanderende materie å rotere, noe som resulterte i dannelse av galakser. Skyer av hydrogen- og heliumgasser komprimert inne i disse nydannede galaksene, noe som får universet til å utvide seg. Deres sammenstøtende atomer utløste kjernefusjonshendelser, noe som resulterte i dannelsen av stjerner. I de påfølgende årene, da disse stjernene omkom og imploderte, utløste de massive stjernemåleksplosjoner som utviste enda flere elementer i kosmos. Som et resultat ble nye stjerner og planeter dannet fra råvarene levert av Big Bang. Til tross for at dette er den allment anerkjente modellen av Big Bang og begynnelsen av tiden, er det ikke den eneste.
Inflasjonsmodellen er et annet alternativ å vurdere. Det foreslås i dette scenariet at energien til den tidlige kosmos var så enorm stor at styrkene til den sterke atomkraften, den svake kjernefysiske kraften og den elektromagnetiske kraften alle var like i intensitet. Etter hvert som kosmos vokste i størrelse, begynte de tre styrkene imidlertid å variere betydelig i sine relative intensiteter. En enorm mengde energi ble frigitt som et resultat av skillet av kreftene. En anti-Gravitational-effekt ville ha resultert, og tvang kosmos til å utvide seg raskt og i et stadig økende tempo.
Generell relativitet og kvantefysikk har ikke vært i stand til å bli avstemt av fysikere.
Utviklingen av to hovedideer har resultert fra forskernes søken etter å forstå og forklare kosmos bedre. Et grunnleggende konsept i fysikk er generell relativitet, som er opptatt av et veldig stort fenomen i universet: tyngdekraft. En av de mest fascinerende vitenskapsgrenene er kvantefysikk, som omhandler noen av de minste tingene i universet som er kjent for mennesket: subatomiske partikler mindre enn atomer. Mens begge teoriene gir verdifull innsikt, er det betydelige avvik mellom det som er spådd av likningene til kvantefysikk og hva som er spådd og sett av generell relativitet, til tross for at begge teoriene er riktige. Dette innebærer at det på dette tidspunktet ikke er noen måte å kombinere dem alle til en enkelt omfattende enhetlig teori om alt.
Det er et problem med å kombinere de to teoriene siden mange av ligningene som brukes i kvantefysikk resulterer i tilsynelatende umulige uendelige verdier, noe som gjør det vanskelig å kombinere de to teoriene. Tenk på at ligningene for romtid forutsier at kurven for romtid er uendelig, noe som har vist seg å være feil av observasjoner. Forskere blir gjort forsøk på å legge andre uendelig i ligningen for å kansellere disse uendelighetene. Det er uheldig at dette begrenser nøyaktigheten som forskere kan forutsi fremtiden med. Det følger som en konsekvens at i stedet for å bruke kvantefysikklikninger for å forutsi forekomster, er det nødvendig å inkludere hendelsene selv og endre ligningene for å få dem til å passe! I et sekund, beslektet spørsmål, foreslår kvanteteori at alt det tomme rommet i kosmos består av virtuelle par partikler og antipartikler, noe som er i strid med virkeligheten.
Tilstedeværelsen av disse virtuelle sammenkoblingene skaper derimot problemer for generell relativitetsteori. Dette skyldes det faktum at kosmos har en ubegrenset mengde tomt rom, og at energien til disse sammenkoblingene dermed måtte ha en uendelig mengde energi. Dette er plagsomt siden Einsteins berømte ligning E = MC2 innebærer at massen til et element er lik dens energi, som er en falsk antagelse. Som et resultat vil den ubegrensede energien til disse virtuelle partiklene innebære at de på samme måte ville ha en endeløs masse. Hvis det var ubegrenset masse, ville hele universet kollapse under den sterke gravitasjonsattraksjonen av solen, noe som resulterte i dannelsen av ett enkelt svart hull.
Sammendrag på slutten
Mange mennesker blir slått av av fysikk fordi de ser det som et utilgjengelig rike av lange ligninger og kompliserte ideer. Dette er det primære budskapet som formidles av disse merknadene: dette er sant i en viss grad, men ikke helt. Imidlertid bør ikke fysikkens intrikat ikke avskrekke de av oss som ikke er spesialister fra å forstå hvordan og hvorfor universet fungerer. Det finnes mange regler og forskrifter for å hjelpe oss i vår søken etter å forstå mysteriene i vår verden og vår plass i den. Regler og regler som er forståelige for flertallet av oss. Og når vi først har forstått betydningen av dem, kan vi begynne å se verden på en annen måte.
Kjøp bok - A Brief History of Time av Stephen Hawking
Skrevet av BrookPad Team basert på en kort historie med tid av Stephen Hawking