Wat is kwantumkosmologie?

Kwantumkosmologie is een tak van theoretische fysica die probeert het universum op een kwantum in plaats van op klassieke schaal te begrijpen. Hoewel het in eerste instantie absurd kan lijken om iets fundamenteel groots te beschrijven als het universum via een tak van de fysica die zich typisch richt op de wereld van de microscopische, kan de kwantumkosmologie de belangrijkste vragen helpen verklaren die de kern vormen van het begrijpen van het universum. Een van de primaire doelen van de kwantumkosmologie is het verklaren van de toestand van het universum ten tijde van de oerknal, omdat veel eigenschappen van het universum kunnen worden verklaard als de oorsprong van het systeem wordt begrepen.

Om de kwantumkosmologie te begrijpen, is het eerst cruciaal om een ​​basiskennis van de kwantumfysica te hebben. Terwijl de klassieke fysica het rijk van grotere objecten beschouwt, zoals planeten, solide objecten en alles wat met het blote oog kan worden gezien, houdt de kwantummechanica zich bezig met het rijk van atomaire en subatomaire deeltjes en golven. In veel gevallen gedragen objecten op een kwantumschaal zich volgens regels die heel anders lijken dan voor macroscopische objecten. Niettemin geloven sommige natuurkundigen dat het gedrag van grotere objecten overeenkomt met de regels van de kwantummechanica; dus grote lichamen, zoals het universum, kunnen beter worden begrepen als ze op een kwantumniveau kunnen worden beschreven.

Het belangrijkste onderzoeksgebied in de kwantumkosmologie is het gedrag en de toestand van het universum net na de oerknal. Omdat vragen over oorsprong niet door observatie kunnen worden beantwoord, is het algemene middel om theorieën te ontwikkelen door te kijken naar de huidige toestand van het universum en vervolgens terug te extrapoleren naar de oerknal om te ontdekken hoe het proces begon. In het ideale geval zal kennis van de oorsprong van het universum, vergaard door de kwantumkosmologie, wetenschappers uiteindelijk in staat stellen om met een hoge mate van waarschijnlijkheid de toekomst van het universum te voorspellen.

Sommige natuurkundigen hebben de kwantum-kosmologie omarmd omdat het een weg mogelijk maakt rond het enorme probleem dat ontstaat door de oorsprong van het universum met algemene fysica te onderzoeken. Volgens Stephen Hawking is het universum waarschijnlijk begonnen als een singulariteit, waarom bekend is dat de wetten van de algemene fysica afbreken. Om de hoop te hebben om de omstandigheden na de oerknal nauwkeurig te begrijpen, kan kwantumfysica de voorkeur hebben omdat het niet bekend is dat het onderhevig is aan een soortgelijke verdeling nabij een singulariteit.

Kwantumkosmologie is een relatief nieuwe tak van theoretische fysica, die alleen dateert uit het midden van de 20e eeuw. Als een nieuw veld bevat het natuurlijk veel meer vragen dan antwoorden over de oorsprong en het gedrag van het universum. Niettemin heeft dit fascinerende veld enkele van de slimste geesten in de natuurkunde aangetrokken en lijkt het klaar om belangrijke ontdekkingen in de komende eeuwen mogelijk te maken.