Sorte huller og babyuniverser

Stephen Hawking: Kosmiske Tanker,
Om sorte huller og babyuniverser,
112 sider, 168 kr, Gyldendal.
På dansk ved Jan Teuber.

Anmeldt af Benny Lautrup

Stephen Hawking er det levende bevis for, at ånd ikke behøver megen krop. Totalt invalideret af sygdom og lænket til en rullestol med en enkelt finger som eneste kommunikationsmiddel bevæger hans tanke sig gennem universets fjerneste egne.

I denne lille bog har han samlet ni foredrag, som mest handler om den moderne kosmologi og dens udvikling i de sidste to årtier, en udvikling han selv har været aktiv deltager i. Foredragene er holdt ved forskellige lejligheder, fra en tiltrædelsestale i Cambridge til en prisoverrækkelse i Spanien, og stil og indhold er derfor meget blandet med en vis mængde gentagelser. Nogle kapitler læses uden besvær af den ikke-faglige læser, medens andre kræver en hel del baggrundsviden. Bogen er gennemsyret af den autoritet, der skyldes, at forfatteren selv forstår det inderste niveau og ikke skal fortolke andres ord. Jan Teuber har desuden oversat bogen til godt dansk.

Hawking gjorde, som det ofte er tilfældet, sine største opdagelser, da han var ganske ung. Sammen med Roger Penrose viste han i begyndelsen af 70'erne, at hvordan man end vendte og drejede Einsteins ligninger for den almene relativitetsteori, så ville der altid optræde singulariteter, når de blev anvendt på hele universets udvikling. Singulariteter er matematiske uendeligheder, der dybest set er tegn på teoriens sammenbrud. De optræder ved tidens begyndelse og afslutning, kaldet Big Bang og Big Crunch, og ved sorte og hvide huller. På denne måde indeholder relativitetsteorien sin egen fornægtelse som komponent i en komplet kosmologi, fordi den ikke kan udsige noget om fysikken i eller meget tæt ved en singularitet.

Nær ved en singularitet bliver stoffet så kraftigt presset sammen, at det ikke længere er tilladt at se bort fra kvantemekanikken. Hawking viste, og det er nok hans største bedrift, at i nærheden af et sort hul vil kvantemekaniske effekter medføre, at det sorte hul faktisk ikke er helt sort. Det udsender en stråling, som af alle andre end Hawking selv kaldes Hawking stråling. Et sort hul vil på denne måde fordampe og til sidst forsvinde. Hawking viste, at et sort hul opfører sig som et legeme med en bestemt temperatur, og dette faldt fint i tråd med andre teoretiske overvejelser på den tid om forbindelsen mellem sorte huller og termodynamik.

Sorte huller er aldrig blevet observeret direkte, selv om der findes astronomiske data, der tyder på, at de eksisterer. Alt hvad vi ved om dem, kommer fra teori. Ikke desto mindre er de fleste fysikere i dag overbevist om, at der for eksempel findes enorme sorte huller i galaksernes centre. Om der også skulle findes bittesmå sorte huller imellem stjernerne er ikke afklaret. De kunne måske observeres gennem den Hawking stråling, de udsender i det sidste eksplosive øjeblik af deres eksistens.

Et sort hul kan omdanne alle former for stof til stråling. Herved tabes der en masse information om det stof, der faldt ind. Hawking udtrykker dette som et svar på Einsteins berømte angreb på kvantemekanikken (``Gud rafler ikke''), og siger, at ``Gud ikke alene rafler, men også undertiden kaster terningerne, hvor de ikke kan ses''.

I et forsøg på at undgå de ubehagelige singulariteter har Hawking og Hartle i 1983 opstillet en teori, hvor tiden gives en ekstra imaginær dimension. På denne måde kan det undgås, at universet har en ``rand'', men i stedet bliver både endeligt og grænseløst som Jordens overflade, blot i fire dimensioner. Begyndelsen og enden i reel tid, Big Bang og Big Crunch er blot illusioner, ligesom Nordpolen og Sydpolen heller ikke er Jordens begyndelse og ende. Han mener, at fysikerne efterhånden vil blive lige så vant til at tænke i imaginær tid, som vi i dag er vant til at tænke på en kugleformet, i modsætning til en flad, Jord. Det er også i dette billede, babyuniverserne dukker op som beholdere for den tabte information, en slags isolerede bobler, der hægter sig af rum og tid.

Som de fleste fysikere har Hawking et horn i siden på filosofferne, som han håner for ikke at forstå den moderne fysiks resultater. Specielt er han sur på videnskabsfilosofferne, som han beskylder for at være fallerede fysikere, der fordi de ikke kan finde på nye teorier, har kastet sig over filosofien. Han er brandirriteret over de etiketter, filosofferne har klistret på ham: nominalist, instrumentalist, positivist, realist. Mon de har glemt reduktionist? Han vedgår at være en slags positivist, selv om det er umoderne i filosofiske kredse.

Hawking ser fysikkens udvikling som et udtryk for reduktionen af Guds rolle i universets anliggender. Muligvis har Gud forordnet lovene, men Han blander sig ikke meget i universets udvikling og bryder i hvert fald ikke lovene. Tidligere forestillede man sig, at lovene var givet, men universets begyndelsesbetingelser var underlagt Guds lune. Med Hawkings seneste ideer har han endda fjernet denne valgmulighed fra Gud. Hvis det så skulle vise sig, at de faktiske naturlove er de eneste, der kan formuleres på en selvkonsistent måde, så er der ikke levnet megen plads til Ham.

Man kan spekulere på, hvordan livet mon må være under de hårde betingelser, Hawking er blevet givet. Måske er der et svar i forordet, hvor han bekender sin tro på, at en fuldstændig forståelse ikke ligger hinsides menneskets formåen. Han erkender, at det kan være forblændelse at tro på eksistensen af en teori for det hele, men ``det må være bedre at stræbe mod forståelse end mod håbløshed''. Lige præcis her tror jeg Hawking også taler om sin egen situation.




File translated from TEX by TTH, version 3.00.
On 1 Dec 2002, 20:59.