Also Available in:

Inflacija — u 'mraku'

Higgs-ov bozon se poigrava s kozmičkom inflacijom 

napisao 
preveo Mladen Čirjak

Objavljeno: 31. 07. 2014. (GMT+10)
“ bilo je potrebno $10 milijardi, najveći akcelerator čestica na svijetu, te desetljeća istraživanja, no znanstvenici su sada uvjereni: Svemir ne postoji.” [naglašavanje dodano]

Barem tako tvrdi članak1 na web-u pod naslovom “U redu je. Ništa nije bitno. Mi i onako zapravo ne postojimo. Barem tako sugerira Higgs-ov bozon.” Pa, o čemu se tu radi?

atlas-experiment
Slika 1

Student na doktorskom studiju iz kozmologije Robert Hogan, na King’s College London, priopćio je na sastanku Royal Astronomical Society-a2 24. lipnja, da ono što je naučeno o Higgs-ovom bozonu [the Higgs boson] i ideji kozmičke inflacije [idea of cosmic inflation] (koja je navodno potakla rani svemir na enormno povećanje volumena3 tijekom veoma kratkog vremena, kvintilijuntnog dijela kvintilijuntnog dijela sekunde nakon navodnog velikog praska) nema smisla.

Higgs-ov bozon, takozvana 'Božja' čestica,4 trebao bi, prema standardnom modelu fizike čestica, davati masu svim elementarnim česticama. Objedinjujući ono što znamo o Higgs-ovom bozonu i standardnom modelu fizike čestica s idejom o kozmičkoj inflaciji kakva je navodno ustanovljena nedavnim istraživanjem BICEP2 Collaboration tima, Hogan je zaključio da svemir, kakvim ga poznajemo, ne bi trebao postojati.

BICEP2 Collaboration, koji je koristio teleskop lociran na Južnom polu kako bi promatrao CMB zračenje [komentar prevoditelja: kozmičko pozadinsko mikrovalno zračenje] veoma malenog dijela neba, zaključio je da B-mod polarizacija koju su uočili u CBM fotona ukazuje na praiskonske gravitacijske valove ubrzo nakon velikog praska. Tvrdilo se kako je to 'izravna' i 'neosporna' detekcija velikog praska.

Uspoređujući mikroskopsko s makroskopskim izgleda da nešto ne odgovara. Energija u svemiru zbog 'polja inflacije' (vidi uskoro) je više no dovoljna da prisili Higgs-ovo polje u režim u kojem bi se svemir, koji se rapidno širi, naglo i brzo urušio natrag u singularnost.5 Drugim riječima, svemir nikada nije bio stabilan, te je iščezao i prije no što je pokrenut. No naravno, mi smo ovdje i raspravljamo o tome, dakle netko je to shvatio pogrešno.

Ironija je u tome što sada kada je taj problem uočen, oni prema čijem svjetonazoru 'veliki prasak mora biti ispravan', sada raspravljaju o novoj fizici koja dopušta postojanje svemira, čak i ako standardni model fizike čestica kaže kako ne bi trebao.

To se može ilustrirati slijedećim grafom.

potential-energy
Slika 2

Teoretičari su predložili razne modele inflacije.6

Kozmička inflacija je navodno potaknuta onime što se naziva poljem inflacije, koje je još uvijek neidentificirano polje, srodno nestabilnom električnom polju. To je nepoznanica predložena kako bi se objasnilo što je to pokretalo kozmičku inflaciju. Ono što bi oni veoma voljeli jest da inflacija bude identificirana Higgs-ovim bozonom.

Large-field modeli inflacije, kao što kaže naziv, rezultiraju velikim promjenama, no teoretičari preferiraju small-field modele inflacije. Oni su inherentno stabilniji, te drže čudne kvantne efekte pod kontrolom.

Ti su modeli ponovno ispitani s obzirom na BICEP2 Collaboration podatke. Large -field model inflacije je trenutno favoriziran prema tim rezultatima, a ne small-field inflacija. No teoretičarima se to ne dopada budući da kako bi inflacija trajala dovoljno dugo da rastegne svemir da bude ravan7 kao što jest, amplituda polja inflacije morala se silno izmijeniti.

universe
Slika 38

Modeli Higgs-ovog bozona stvaraju small-field inflaciju. Zbog toga im BICEP 2 podatci nisu naklonjeni. Small-field modeli predviđaju mnogo slabije swirl-ove [komentar prevoditelja: izraz 'swirl' se odnosi na uzorke uočene kod CBM zračenja] od onih koje je BICEP uočio. Stoga su ti modeli sada otpali.

Hogan-ov pristup Higgs-ovom bozonu znači da bi se svemir trebao nalaziti u dolini 'Higgs-ovog polja', što nam govori zašto sve čestice imaju masu. Vidi sliku 3. No, prema njemu, postoji druga dolina, koja je mnogo dublja, a pad svemira u nju sprečava velika energetska barijera.

Kao što je već spomenuto, na osnovu BICEP2 podataka ovo neophodno mora biti large-field model, a taj je inherentno nestabilan. Iz tog pristupa tada slijedi da bi svemir bio podložan velikim kvantnim fluktuacijama tijekom faze kozmičke inflacije, što bi ga, u djeliću sekunde, 'gurnulo' preko energetske barijere u drugu dolinu Higgs-ovog polja. Posljedično, svemir je trebao brzo kolabirati u velikom stisku. To znači da je trebao nestati u singularnost iz koje je navodno proizašao. Hogan kaže:

“Ovo je neprihvatljivo predviđanje teorije jer da se to dogodilo mi ne bi bilo ovdje da o tome raspravljamo.”

Barem toliko treba biti očito!

To znači da su teoretičari stjerani u kut. Higgs-ov bozon je u suprotnosti s dopuštenim modelima inflacijskog polja na osnovi BICEP2 podataka, te su prisiljeni prihvatiti inherentno nestabilan model svemira. Ostaje im potreba za još nove nepoznate fizike kako bi se ta rupa začepila.

Opet gledamo eksperimentalnu znanost koja je u sukobu s tzv. Kozmologijom velikog praska, posebice u inflacijskom početku njihova svemira. Potonje je povijesna znanost, te pokušava rekonstruirati prošlost, no kontradikcija uvedena Higgs-ovim bozonom znači da moraju pronaći novu fiziku s mračne strane (opet9) kako bi spasili standardni model velikog praska.

Hogan je sputan svojim big-bang svjetonazorom kada zaključuje da bi standardni model fizike čestica mogao biti manjkav, sugerirajući da bi tu nešto moglo nedostajati:

“Ako se pokaže da je BICEP2 točan, to nam govori da mora postojati zanimljiva nova fizika čestica van standardnog modela,” Rekao je Hogan.10

Ukratko, da su BICEP2 podatci 'potvrđeni', on bi favorizirao ne provjerljivu interpretaciju inflacije nasuprot eksperimentalno čvrste teorije fizike čestica. To jasno ilustrira učinak svjetonazora.

Postoje oni koji su na ovaj problem reagirali tako da su bilo kakvu vezu s fizikom čestica učinili irelevantnom – pozivajući se na multivers kao objašnjenje neuspjeha teorije struna da predvidi bilo kakav model koji ima smisla.11

Multivers (The multiverse) je univerzalan izgovor za nemogućnost objašnjavanja bilo čega o fizici čestica. Oni tvrde da je fizika čestica nasumična i neobjašnjiva, različita na različitim mjestima multiversa. Drugačiji 'svemiri' u multiversu moraju imati drugačije zakone fizike, što vam ne ostavlja mnogo sigurnosti da išta što ispitujete u laboratoriju ima ikakvu važnost za porijeklo svemira.

No inflaciju se preferira više od bilo koje alternative, što mora objasniti zašto je big-bang svemir tako ravan – to jest, euklidski svemir. Kao što je jedan blogger podržavajući kozmičku evoluciju napisao (boldirano naglašavanje dodano):

“ Ali inflacijska je tvrdnja još spektakularnija jer je bila čak i manje očekivana. Inflacija je bila pokušaj Alana Guth-a da objasni zašto je rani svemir nakon velikog praska bio tako "ravan", odnosno, zašto se sila eksplozije podudarala sa silom gravitacijom u mjeri 1 naprema 1060. Kako bi ovo stavili u perspektivu, u vidljivom svemiru ima oko 1080 protona, tako da bi 1020 protona, približno jedno zrna pijeska, dovelo veliki prasak u neravnotežu, uzrokujući ili da se vrati u crnu rupu ili da se proširi toliko brzo da nikada ne bi došlo do formiranja zvijezda i galaksija. Jedno zrno pijeska više, jedno zrno pijeska manje i mi ne bismo bili ovdje."12

Opa, to je vjera!

Koncept inflacije je bio motiviran, ne znanošću, već psihološkim argumentom kako bi se svemir u kojem živimo objasnio bez Stvoritelja, inteligentnog Dizajnera. Dokazi koji podupiru inflaciju bili su malo vjerojatni ali neophodni, u protivnom oni bi ostali u nedopustivoj poziciji.

Pa, što je onda uzrokovalo veliki prasak? Ako ne postoji Stvoritelj, ne postoji Prvi Uzrok. Neki teoretičari hipotetski su konstruirali uzrok prije velikog praska koristeći matematičke argumente s nekim novim egzotičnim teorijama. Primjerice, neki predlažu sudare više-dimenzijskih membrana. No, to uključuje teoriju struna koju nije moguće testirati, brane-svjetove viših dimenzija, M-teoriju i druge čudne stvari, gdje su se membrane koje predstavljaju neke svemire viših dimenzija navodno sudarile i tako proizvele veliki prasak ovog svemira, a možda i drugih.

Zaključak

Ne bi bio iznenađen ako nakon čitanja ovoga, još uvijek osjećate da ste 'u mraku'. Higgs-ov bozon i standardna teorija fizike čestica, koja je najuspješnija teorija fizike koju je čovjek razvio, nisu u skladu s teorijom kozmičke inflacije. Taj je nesklad toliki da, svemir kakav poznajemo, ne bi trebao postojati. Ali postoji! Dakle, znanost o tome kako je svemir nastao velikim praksom je sva u mraku.

To je opet slučaj u kojem kozmička inflacija mora primiti pomoć kako bi opstala – neki predlažu da je potrebna nova fizika da bi se riješio ovu dilemu (masu s Higg-ovim bozonom). U paradigmu velikog praska vjeruje se kao u činjenicu, pa još jedna nova nepoznanica koja dozvoljava postojanje svemira mora biti osmišljena.

Inflacija je prvotno osmišljena kako bi se eliminirao Stvoritelj, zbog, između ostalog, onoga što se, za standardni model velikog praska, smatralo ozbiljnim problemom finog tuning-a. No, Božja čestica ne favorizira scenarij inflacije kojeg favoriziraju podatci BICEP2. Međutim, Higgs-ov bozon je sada postavljen na limit pouzdanosti od 99.999999999%13 što je puno, puno više od one za detekciju kozmičke inflacije, na osnovu pradavnih gravitacijskih valova, koja je sada pala pod sumnju.14

Preporučene bilješke

  1. It’s okay. Nothing really matters. We don’t actually exist, anyway. Or so the Higgs Boson particle suggests, 27 June 2014; news.com.au. Natrag na tekst.
  2. Should the Higgs boson have caused our Universe to collapse?, 20 June 2014, ras.org.uk. Natrag na tekst.
  3. Faktorom od 10787 u vremenu od 10-32’s, s početkom približno 10-36’s nakon velikog praska; Vidi creation.com/big-bang-smoking-gun. Natrag na tekst.
  4. De Repentigny, M.B., Looking for the God Particle at the Large Hadron Collider, J. of Creation 22(3):77-83, 2008. Natrag na tekst.
  5. Pretpostavka je da je svemir proizašao iz singularnosti kvantnom fluktuacijom nekog polja vakuuma. Potonje je još jedna nepoznanica, koja će biti opisana drugdje. Natrag na tekst.
  6. Cho, A., The Morning After, Inflation Result Causes Headaches, Science 344(4):19,20, 2014. Natrag na tekst.
  7. Flat means the geometry of the universe is Euclidean. Natrag na tekst.
  8. Ref. 2. Natrag na tekst.
  9. E.g. dark matter, dark energy, etc. –unknown fudge factors to explain unknowns. See Big bang fudge factors. Natrag na tekst.
  10. Ref. 2. Natrag na tekst.
  11. Teorija struna se temelji na ideji da se malene strune koje vibriraju temeljne jedinice svih čestica u svemiru. Svemir ima 10 ili 11 dimenzija, ili čak i više ako uključite super-simetriju (SUSY). Problem je u tome što postoji oko 10500 mogućih različitih modela stvarnosti, pa teoriju struna u principu nije moguće testirati. Natrag na tekst.
  12. Sheldon, R., Bang for the Buck: What the BICEP2 Consortium’s Discovery Means, 19 March 2014; evolutionnews.org. Natrag na tekst.
  13. Anthony, S., CERN now 99.999999999% sure it has found the Higgs boson, 17 December 2012; extremetech.com. Natrag na tekst.
  14. Hartnett, J.G., The authors of the claimed biggest astrophysics discovery of the century admit they may have been wrong, 3 July 2014; creation.com/astrophysicists-big-bang-backflip. Natrag na tekst.

Daljnje čitanje

Helpful Resources

Dismantling the Big Bang
by Alex Williams, John Hartnett
From
US $17.00
Thousands ... Not Billions
by Dr Don DeYoung
From
US $14.00
Exploring the World of Physics
by John Hudson Tiner
From
US $15.00
Refuting Compromise, updated & expanded
by Dr Jonathan Sarfati
From
US $15.00