Holger Bech Nielsen fra Niels Bohr Institutet er blandt verdens førende teoretiske fysikere og har bl.a. modtaget den ansete Humboldt-pris for sit arbejde inden for teoretisk højenergifysik. Han nævnes ofte som en mulig dansk nobelprismodtager.

Holger Bech Nielsen er især kendt for sine originale bidrag til strengteorien, men han har også beskæftiget sig meget med singularitet, som er temaet for denne uges vinderspørgsmål til Ingeniørens ekspertpanel, Scientariet.

Singulariteten i Big Bang-teorien betegner punktet i tid-rum, hvor tiden begyndte, og hvor Universets volumen er nul og dets tæthed uendelig. De sædvanlige fysiske love bryder sammen under disse betingelser, de kan kun beskrive Universet fra det var 10^-43 sekunder.

Men hvordan skal man egentlig forklare og forstå denne singularitet, spørger Asger Knudsen. Han vil gerne høre mere om de teorier, videnskaben i dag har om dette.

En af verdens allerstørste eksperter på dette område er den britiske teoretiske fysiker Stephen Hawking, der bl.a. er kendt for ved hjælp af kvantemekanikken at have påvist, at sorte huller faktisk udstråler energi.

Sin berømmelse opnåede han i slutningen af 1960'erne efter at have bevist, at hvis den generelle relativitetsteori er rigtig, og universet faktisk udvider sig, så må der have været en singularitet ved universets fødsel.

For at undgå denne matematiske ubehagelighed har han sammen med Jim Hartle opstillet den såkaldte "Hartle-Hawking-no-boundary-betingelse", hvor de netop kombinerer relativitetsteorien og kvantemekanikken. De beskriver rummet som værende euklidisk firedimensionelt og dette betyder, at rummet ikke ender nogen steder. Af den grund postulerer denne teori, at universet ikke har haft nogen oprindelig singularitet til at skabe en grænse eller boundary.

Holger Bech Nielsen fortæller i sit svar på ing.dk om, hvordan han har diskuteret denne særprægede model med Stephen Hawking. Forbavsende nok gør Stephen Hawkings opfattelse af fire rumdimensioner i stedet for tre rum- og en tidsdimension ingen stor en forskel for den måde, han udregner en bølgefunktion for universet på.

En anden model, som Holger Bech Nielsen nævner, forudsætter en tid før Big Bang, der vender anden hovedsætning i termodynamikken om. I stedet for som traditionelt at antage, at universet er startet i en speciel tilstand og så bliver mere og mere kaotisk, erstattes Big Bang-tiden i denne model med en æra, i hvilken universets tilstand er fastlagt til at være speciel. På den måde bliver opførslen mere kaotisk, både i senere og tidligere tider.

Læs hele Holger Bech Nielsens svar på http://ing.dk/artikel/87806.

I denne uge kan du desuden læse om, hvor tit to personnumre slutter med de samme tal, og hvad formålet er med det grønne lys under rulletrapper.

Dokumentation

Spørg Scientariet
Hvad er singularitet?
Hvor ofte er de sidste fire cifre identiske i to personnumre?
Hvad er formålet med det grønne lys under rulletrapperne?