Эдвард Трайон - Edward Tryon

Эдвард П. Трайон (4 сентября 1940 - 11 декабря 2019) был американским ученым и Заслуженный профессор в отставке из физика в Хантер Колледж из Городской университет Нью-Йорка (CUNY).^[1] Он был первым физиком, который предположил, что наша Вселенная возникла как квантовая флуктуация вакуума.^[2][3]

Ранние годы

Трайон родился и вырос в Терре-Хауте, Индиана.^[4] Он прошел свой первый курс физики на первом курсе в Средняя школа Wiley.^[5]

Академические и интеллектуальные влияния

Трайон вошел Корнелл Университет в 1958 г. находился под влиянием Нобелевского лауреата Ганс Бете, который был одним из его профессоров. На него особенно повлиял совет, который дал ему Бете: «Наша интуиция основана на нашем опыте макроскопический Мир. Нет причин ожидать, что наша интуиция будет верна микроскопический явления ".^[6] Он окончил Корнельский университет в 1962 году, получив степень бакалавра физики.^[4] Затем он продолжил свою дипломную работу в Калифорнийский университет в Беркли. Там на него очень сильно повлияли Стивен Вайнберг. Он посещал курсы, которые вел Вайнберг, который позже стал его наставником.^[7] Его докторская диссертация была посвящена взаимосвязи между общая теория относительности и квантовая теория поля^[8] и был назван: «Классические и квантовые теоретико-полевые выводы теории гравитации».^[9] Он окончил Калифорнийский университет в Беркли со степенью доктора физики в 1967 году.

Деннис Скиама и идея о том, что Вселенная представляет собой колебание вакуума

В 1969 году (некоторые версии этой истории говорят о 1970 году) Трайон был на лекции, проходившей в Колумбийский университет дан британский космолог Деннис Скиама.^[10] И когда Сиама на мгновение прервался в своем выступлении, Трайон внезапно сказал вслух: «Может быть, Вселенная - это колебание вакуума?»^[11] Все засмеялись, решив, что это шутка.^[12] Смущенный, он никому не объяснил, что это не так. Трайон говорит, что он вспомнил об этом инциденте только после того, как ему напомнили о нем, когда он опубликовал статью на эту тему.^[13]

Карьера

Специализация Триона - теоретические кварк модели, общая теоретическая теория относительности и космология. В 1973 году он предположил, что Вселенная представляет собой крупномасштабную квантовая флуктуация в энергия вакуума. Это называется вакуумный генезис или Вселенная с нулевой энергией гипотеза. Его цитировали: «Вселенная - это просто одна из тех вещей, которые случаются время от времени».^[14]

В 1967 году он начал работать в Колумбийском университете в качестве научного сотрудника. В 1968 году он начал работать доцентом и проработал там до 1971 года.^[1]

Трион покинул Колумбийский университет в 1971 году и начал работать в Хантер-колледже Городского университета Нью-Йорка, где провел остаток своей академической карьеры, преподавая в качестве профессора.

Является ли Вселенная колебанием вакуума?

В начале 1970-х годов среди физиков все еще было твердое убеждение, что никто не может говорить о том, что было до Большой взрыв и оставайтесь в рамках науки.^[15] Почти повсеместно было признано, что ни один ученый не может объяснить, почему есть что-то, а не ничто. Это был научный климат, в котором существовал Трион, когда он устраивался работать в Хантер-колледже. Но вскоре после прибытия туда он оказался в писательском проекте, который, по его мнению, требовал от него исчерпывающего исследования того, как современная наука воспринимает нашу Вселенную.^[16] Изучая множество способов, которыми космологи видят нашу Вселенную, он подумал, что открыл способ ее возникновения, о котором никто никогда не догадывался. Затем он изложил свою идею в виде научной статьи и попытался опубликовать ее. Он представил это Письма с физическими проверками, но они его отвергли. Затем он отправил его в британский научный журнал. Природа в надежде, что это будет принято как «письмо в редакцию». Редактор журнала не просто принял ее, а решил сделать художественную статью.^[17]

Газета появилась в Природа в декабре 1973 года с заголовком: «Является ли Вселенная колебанием вакуума?»^[18] Он предложил идею о том, что наша Вселенная возникла в результате квантового колебания вакуума.^[19] Космолог Александр Виленкин сказал о статье: «Итак, Трион предполагал, что вся наша Вселенная с ее огромным количеством материи была огромным квантовым колебанием, которое каким-то образом не могло исчезнуть более десяти миллиардов лет».^[20] Физик Алан Гут сделал этот комментарий о статье: «В его спорном две страницы документа, Трион выдвинул поразительную предложение, что в редких случаях, целые вселенные может материализоваться из вакуума, и наша Вселенная, возможно, начали этот путь.»^[21] Это был первый случай, когда какой-либо ученый использовал науку, чтобы попытаться объяснить, как наша Вселенная могла возникнуть из ничего.^[17]

В своей статье Трайон сначала рассматривает идею о том, что наша Вселенная могла возникнуть из ничего и оставаться в рамках законов физики. В первый закон термодинамики говорит, что энергия не может быть создана или уничтожена. Трайону нужно было утверждать, что наша Вселенная могла возникнуть из ничего, не нарушая этого закона сохранения энергии. Он предположил, что вся положительная массовая энергия и вся отрицательная гравитационная энергия нейтрализуют друг друга, в результате чего остается вселенная с нулевой энергией. Трайон считает, что изучил эту идею у обычного релятивиста. Питер Бергманн.^[18] Человек, который первым предложил идею о том, что мы могли бы жить во Вселенной, равной нулю, потому что положительная энергия массы равна отрицательной энергии гравитации, был физиком. Ричард К. Толмен. Поскольку Трайон считал, что энергия нашей Вселенной равна нулю, в своей статье Трайон сказал: «Если бы это было так, то наша Вселенная могла появиться из ниоткуда без нарушения каких-либо законов сохранения».

Затем Трайон продолжает описывать, как наша Вселенная могла возникнуть в результате квантового колебания вакуума. Он делает это, просто применяя наши современные научные законы, такие как квантовая механика и квантовая теория поля которые существуют в нашей Вселенной, до той эпохи, когда наша Вселенная не была здесь. Как и многие физики, он считает, что вакуум, или пустое пространство, существовал еще до существования нашей Вселенной. Согласно физике, благодаря квантовой механике и квантовой теории поля, в каждом вакууме что-то есть. На квантовый уровень, из-за принцип неопределенности, закон сохранения энергии может быть нарушен всего лишь на короткое время, в результате чего виртуальные частицы появляются и исчезают. Трайон говорит, что виртуальные частицы также существовали в вакууме, который был здесь до того, как появилась наша Вселенная, и эти квантовые флуктуации из ничего (вакуума) в конечном итоге привели к тому, что одна из этих частиц возникла и стала нашей Вселенной.^[22]

Трайон не может объяснить, как одна из этих виртуальных частиц вырастает во Вселенную, подобную нашей, но он говорит в своей статье, «что законы физики не накладывают ограничений на масштаб вакуумных флуктуаций». Он также упоминает в своей статье, что «колебания вакуума в нашей Вселенной, вероятно, довольно редки».

Хотя Трайон был первым, кто сказал, что наша Вселенная представляет собой квантовую флуктуацию вакуума, немецкий физик Паскуаль Джордан был первым, кто рассказал о том, как звезда может быть создана из вакуума посредством квантового перехода. В 1930-х годах ряд физиков пытались объяснить, откуда взялась материя, если мы живем в непрерывной Вселенной (вечной, всегда здесь). Джордан знал, как положительная энергия солнечной массы может нейтрализовать его гравитационную отрицательную энергию, оставляя солнце с нулевой энергией. Это привело его к размышлениям о том, что может помешать квантовому переходу из вакуума создать новое солнце.^[23] Джордан не предполагал, что наша Вселенная могла возникнуть в результате квантовой флуктуации вакуума, но предполагал, как могла возникнуть материя, если бы мы существовали в вечной Вселенной.

В начале 1970-х годов украинец из Советской России по имени П. И. Фомин (Петр Иванович Фомин), кажется, независимо высказал идею о том, что наша Вселенная могла возникнуть в результате квантового процесса.^[23] Однако он ничего не публиковал до 1975 года, почти через два года после того, как Трайон опубликовал свою статью, в результате чего научное сообщество отдает должное Трайону, который первым выдвинул эту идею.

Трайон также считал, что это квантовое событие не имело цели или причины. По сути, он говорил, что «наша Вселенная могла возникнуть таким образом, и подчеркивал, что такое событие творения не требует причины».^[24] Вот почему в своей статье он сказал: «Отвечая на вопрос, почему это произошло, я предлагаю скромное предположение, что наша Вселенная - просто одна из тех вещей, которые случаются время от времени».

Несмотря на то, что эта статья создает впечатление, что загадка происхождения нашей Вселенной решена, это не так. В своей статье Трион упоминает, как существует это «большее пространство, в которое заключена наша Вселенная», но этому месту дается очень расплывчатое и краткое описание. Вдобавок, хотя Трайон говорит, что наша Вселенная возникла в результате случайного действия законов физики, он не говорит, что создало законы физики, оставляя загадку не полностью раскрытой.

Работает

• Трайон, Эдвард П. "Является ли Вселенная колебанием вакуума?", В Природа, 246 (1973), стр. 396–397.

Смотрите также

• Вселенная с нулевой энергией

Рекомендации

Основные источники