Эдвард Трайон

Эдвард П. Трайон (4 сентября 1940 г. - 11 декабря 2019 г.) был американским ученым и почетным профессором физика в Хантер-колледже городского университета Нью-Йорка (CUNY). Он был первым физиком, который предположил, что наша Вселенная возникла как квантовая флуктуация вакуума.

• 1 Ранняя жизнь
• 2 Академическое и интеллектуальное влияние
• 3 Деннис Скиама и идея о том, что Вселенная представляет собой флуктуацию вакуума
• 4 Карьера
• 5 Является ли Вселенная флуктуацией вакуума?
• 6 Работы
• 7 См. также
• 8 Ссылки
• 9 Первичные источники

Трайон родился и вырос в Терре-Хот, штат Индиана. Он прошел свой первый курс физики в младшем классе средней школы Вили.

Трион поступил в Корнельский университет в 1958 году. На него повлиял Нобелевский лауреат Ганс Бете, который был одним из его профессоров. На него особенно повлиял совет, который дал ему Бете: «Наша интуиция основана на нашем опыте в макроскопическом мире. Нет никаких оснований ожидать, что наша интуиция будет верна для микроскопических явлений.. " Он окончил Корнельский университет в 1962 году, получив степень бакалавра физики. Затем он продолжил свою дипломную работу в Калифорнийском университете в Беркли. Там на него очень сильно повлиял Стивен Вайнберг. Он посещал курсы, которые вел Вайнберг, который позже стал его наставником. Его докторская диссертация была посвящена взаимосвязи между общей теорией относительности и квантовой теорией поля и была озаглавлена: «Классические и квантовые теоретико-полевые выводы теории гравитации». Он окончил Калифорнийский университет в Беркли со степенью доктора философии по физике в 1967 году.

В 1969 году (некоторые версии этой истории скажем, 1970 г.), Трайон был на лекции в Колумбийском университете, которую читал британский космолог Деннис Скиама. И когда Сиама на мгновение прервался в своем выступлении, Трайон внезапно сказал вслух: «Может быть, Вселенная - это колебание вакуума?» Все засмеялись, решив, что это шутка. Смущенный, он никому не объяснил, что это не так. Трайон говорит, что вспомнил об этом инциденте только после того, как ему напомнили о нем, когда он опубликовал статью на эту тему.

Трайон специализируется на теоретических кварковых моделях, общая теоретическая теория относительности и космология. В 1973 году он предположил, что Вселенная представляет собой крупномасштабную квантовую флуктуацию в энергии вакуума. Это называется генезисом вакуума или гипотезой вселенной с нулевой энергией. Его цитировали: «Вселенная - это просто одна из тех вещей, которые случаются время от времени».

В 1967 году он начал работать в Колумбийском университете в качестве научного сотрудника. В 1968 году он начал работать в качестве доцента и проработал там до 1971 года.

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

В начале 1970-х среди физиков все еще было твердое убеждение, что никто не может говорить о том, что произошло до Большого взрыва и оставаться в рамках науки. Практически повсеместно было признано, что ни один ученый не может объяснить, почему существует что-то, а не ничто. В таком научном климате 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 провести исчерпывающее исследование того, как современная наука воспринимает нашу Вселенную. 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 отправил его в Physical Review Letters, но они его отклонили. Затем он отправил его в британский научный журнал Nature, надеясь, что оно будет принято как «письмо редактору». Редактор журнала не просто принял ее, но решил сделать тематическую статью.

Статья появилась в журнале Nature в декабре 1973 года под названием: «Является ли Вселенная колебанием вакуума?» Он предложил идею о том, что наша Вселенная возникла в результате квантового колебания вакуума. Космолог Александр Виленкин сказал об этой статье: «Итак, Трион предположил, что вся наша Вселенная с ее огромным количеством материи представляет собой огромную квантовую флуктуацию, которая каким-то образом не исчезла более чем на десять лет. миллиард лет ". Физик Алан Гут сделал этот комментарий о статье: «В его спорном две странице документа, Трион выдвинул поразительное предложение, что в редких случаях, целые вселенные могут материализоваться из вакуума, и наши Вселенные, возможно, начали это путь." Это был первый случай, когда какой-либо ученый использовал науку, чтобы попытаться объяснить, как наша Вселенная могла возникнуть из ничего.

В своей статье Трайон впервые рассматривает идею того, как наша Вселенная могла возникнуть из ничего и остаться в рамках законов физики. Первый закон термодинамики гласит, 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 общего релятивиста Питера Бергманна. Первым, кто предложил идею о том, что мы могли бы жить во Вселенной, равной нулю, потому что положительная энергия массы равна отрицательной энергии гравитации, был физик Ричард Толмен. Поскольку Трайон считал, что энергия нашей Вселенной равна нулю, в своей статье Трайон сказал: «Если бы это было так, то наша Вселенная могла возникнуть 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 текущие научные законы, такие как квантовая механика и квантовая теория поля, которые существуют в нашей Вселенной, к той эпохе, когда наша Вселенная 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 квантовом уровне, из-за принципа неопределенности, закон сохранения энергии может быть нарушен всего на короткий момент, 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.

не в состоянии объяснить, как одна из этих виртуальных частиц вырастает во Вселенную, подобную нашей, но он действительно говорит в своей статье, «что законы физики не устанавливают 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 вакуум за счет квантового перехода. В 1930-х годах ряд физиков пытались объяснить, откуда берется 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. 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 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. Однако он ничего не публиковал до 1975 года, почти через два года после того, как Трайон опубликовал свою статью, в результате чего научное сообщество признало Трайону заслугу в том, что он 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». 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».

Хотя 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.

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

• Вселенная с нулевой энергией