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état Hartle-Hawking
L'évolution de l'univers: l'état du Hartle-Hawking est placé au début, au centre de la zone blanche, où il y a fluctuations quantiques

la état Hartle-Hawking ou la théorie de l'Etat sans frontières (Également connu sous l'expression anglaise proposition sans limite, à savoir projet sans frontières) Est une théorie physique et modèle cosmologique l'origine de 'univers, dans le modèle standard, suggérée par James Hartle et Stephen Hawking de 1983.[1] Dans cette théorie, le Big Bang ne sont pas affectés par singularité gravitationnelle Initial, mais d'un « état initial sans frontières » (d'où le nom proposition sans limite), Décrite comme une sorte de « dôme ». L'univers - ou mieux, un état primordial à la plus haute densité d'énergie et de la température, très semblable à un trou noir[2] - serait alors autonome et auto-créé, alors que le espace-temps Il se développerait à un certain point, pour un événement tel que le fluctuation de cette faux vide type quantum.[3]

L'état Hartle-Hawking se tiendrait par ordre chronologique en tant que période précédant 'Planck et tout 'inflation. Il est également décrit comme le début de 'univers ou multivers, au-delà duquel il n'a pas de sens de demander ce qui existait avant: l'état qui existait rien est une contradiction dans les termes. Le Big Bang serait donc une étape ultérieure à cet état éternel avant tout, être comme limite d'un balle ou ellipsoïde; personne ne pouvait voyager avant (s'il n'y a pas multivers), Comme il ne peut pas être plus pôle nord de la Terre. Apprendre à singularité nue Il devient impossible que dans paradoxe du stade Zeno.

théorie

état Hartle-Hawking
La forme de dôme ou au début de la parabole de l'univers ou proto-univers qui remplace le longueur de Planck (10-43cm), la singularité de point comme dans la théorie de Hawking et Hartle. Il y a une apparition soudaine: le temps s'estompe progressivement vers la base du diagramme. Le centre de la figure ressemble à un premier moment, mais ce n'est un effet de la manière dont il est conçu; il n'y a pas de commencement réel défini, bien que le temps se fait dans le sens du passé.

La théorie a été développée pour surmonter le problème de la singularité. Étant donné que notre univers sans frontières serait aussi le seul qui a pu évoluer dall'indeterminata la nature quantique de l'univers primitif. Le modèle prédit une singularité à ses débuts (le Big Bang), dans lequel, étant le lieu et l'heure où, selon les mêmes prévisions, l'univers commencerait, toutes les lois de la physique (par exemple, loi de conservation de la masse) Deviennent invalides, générant paradoxes et tend vers l'infini.

Hawking a retravaillé les lois physiques selon une théorie mathématique développée par Richard Feynman (Somme sur des histoires ou intégrale de chemin), Présentant le "temps imaginaire» Une abstraction mathématique qui permet de relier deux événements au hasard ne sont pas connectés ou non temporellement connecté. Avec la singularité de temps imaginaire peut être étudiée. Hawking offre ainsi un univers sans fin, ou plus précisément pas de limite ou des limites, l'expansion et avec un début dans le temps imaginaire. Cependant, même le modèle proposé par Hawking, est un modèle qui ne peut pas aller tout le chemin et vérifier jusqu'à ce que vous aurez une théorie qui unifie gravité et la mécanique quantique.[4]

Dans l'état sans la théorie des frontières, wavefunction dell 'univers - à savoir une image pour expliquer comment il est né l 'univers - est calculée par l'intermédiaire du 'intégrale de chemin, une fonction de tension métrique définie dans (D-1) de surface compacte, où D est la dimension d'espace-temps.[1] Cette fonction d'onde de l'univers peut satisfaire l 'équation Wheeler-DeWitt.[1]

Le modèle cosmologique prédit que l'univers n'a pas de frontières dans espace-temps, en remplaçant le Big bang comprise comme singularité gravitationnelle Commencez par un modèle mathématique décrit par analogie avec la région du pôle de la Terre: personne ne peut voyager plus au nord ou plus au sud de leurs pôles respectifs, car à cet endroit il n'y a pas de frontière.[1]

état Hartle-Hawking
trois voies possibles qui contribuent amplitude de probabilité sont indiquées pour une particule se déplaçant d'un point A à un moment t0 au point B en un temps différent t1. L'intégrale sur chaque parcours de particules peut suivre chaque histoire.

A l'origine de la nouvelle proposition prévoit une forme de 'univers extrémité fermée destinée à aboutir à un Big Crunch ou Bounce Big[5], mais les discussions avec Neil Turok pour conclure que le projet ne condition limite est également valable dans le cas d'un univers ouvert ou d'une plaque, dont le sort typique devrait être la Big Gel ou la mort thermique; « La condition à la limite de l'univers est qu'il n'a pas de limite », est la description du modèle modifié d'une sphère à un dôme possible.[1][6]

Ce modèle est basé sur cosmologie quantique et la gravité quantique, mais il utilise une géométrie complexe à quatre dimensions, avec une unité spéciale appelée InstantOn. L'univers (ou multivers) Lève-toi de rien comme fluctuation quantique de particule élémentaire, et tout d'abord, il aurait une forme dôme ou semiballe, au lieu d'un singularité, comme dans le cas de la Terre est sphérique ou plutôt elliptique.[7]

haut vers le bas Cosmologie

Avec Thomas Hertog, au CERN en 2006, Hawking a conçu un nouveau développement de sa proposition sans frontières, la « cosmologie haut vers le bas » (un modèle de Peaufinés Univers) Pourquoi l'univers n'a pas eu d'état initial seulement, et est donc inappropriée pour tâtons physique de formuler une théorie qui tente de prédire la configuration actuelle de l'univers à partir d'un état initial défini. La cosmologie descendante postule que l'esprit peut sélectionner le passé par une superposition de plusieurs histoires possibles (toujours en fonction de la somme sur l'histoire). Selon cette théorie mathématique est inévitable découvrir les constantes physiques réelles de notre univers, étant donné que l'univers en cours « sélectionne » uniquement les histoires du passé qui ont conduit à la situation actuelle. Cela fournira une explication anthropic pour la raison que nous sommes dans un univers qui permet l'existence de la matière et de l'univers, sans avoir à compter sur l'existence d'univers multiples, qui Hawking ne règle pas du tout[8]

Relations avec d'autres théories

état Hartle-Hawking
La géométrie locale de l'univers est déterminé par le fait que les oméga est inférieur, égal ou supérieur à 1. De haut en bas ont un univers sphérique (fermé), un hyperbolique et un plat (à la fois ouvert). Hawking selon le premier modèle, mais a dit que le troisième est possible et approprié.

Les offres de la théorie à la naissance de l'univers par un fluctuation quantique (À savoir le Big Bang), mais la fin suivront les autres théories: l'inflation infinie et de nouveaux univers, un « rebond » ou déchirure du tissu de l'espace-temps. L'état univers Hartle-Hawking n'a pas de commencement, mais ne correspond pas à théorie de l'état d'équilibre de Fred Hoyle (Est présente pas la soi-disant création continue); il n'a tout simplement pas les limites initiales, ni le temps ni l'espace.

Ce modèle veut expliquer en particulier le début de tout, et non la fin, comme Hawking a proposé, cadrerait bien avec les théories standard comme la théorie la plus acceptée, la 'cosmologique de l'inflation proposé par Alexei Starobinski et Alan Guth (Mais en particulier à la variante du 'l'inflation éternelle et l'inflation chaotique - ou de la théorie des bulles - de Andrej Linde, car il explique la naissance d'un rien à-temporel, et, de cette bulle est alors l'origine de l'univers ou des univers, à savoir la multivers).

Le modèle est également adapté pour d'autres théories sur l'univers auquel cas le véritable état de la Hartle-Hawking n'est pas placé avant le Big Bang, mais avant l'origine hypothétique avant le multivers et l'univers cyclique. Hawking en particulier a également approfondi les théories primordial trou noir, et théorie M (Cfr. En outre la théorie des cordes).[1]

L'état sans frontières est également positionné avant un multivers ou World-Brane ou partout où il est nécessaire de parler de l'infini ou de singularité; en modèle ecpirotico Etat brane sans frontières est le 'hyperespace où en agitant d-branes.

Ahmed Farag Ali et Saurya Das à la place ont remplacé le modèle de dôme sans frontières Hawking, avec un fluide éternel gravitons, dans leur Cosmologie du potentiel quantique, tandis que Roger Penrose l'univers est constitué d'innombrables cycles d'expansion-Bang Big (cosmologie cyclique conformationnelle) Et il ne nécessite pas un état initial.

notes

bibliographie

  • Stephen Hawking, Du Big Bang aux trous noirs de. Brève histoire du temps, BUR Biblioteca Univ. Rizzoli, ISBN 88-17-25873-3, 1988
  • Stephen Hawking, noirs et trous pour bébés et autres essais Universes, BUR Biblioteca Univ. Rizzoli, ISBN 88-17-25900-4
  • Stephen Hawking, L'univers dans un Nutshell, BUR Biblioteca Univ. Rizzoli, ISBN 88-04-50692-X
  • Stephen Hawking, La grande image, Leonard Mlodinow, Arnoldo Mondadori Editore, 2011, ISBN 978-88-04-61001-4
  • Davies Paul, L'esprit de Dieu. Le sens de notre vie dans l'univers, 1993 mondadori

Articles connexes