Κυκλικό σύμπαν

Ο Χόκινγκ είναι υποστηρικτής της θεωρίας του λεγόμενου «κυκλικού Σύμπαντος». Πρόκειται για μια θεωρία σύμφωνα με την οποία υπάρχει ένας αέναος κύκλος δημιουργίας συμπάντων. Η θεωρία αυτή βασίζεται στην ιδέα ενός κοσμικού «κενού» ή ενός «ασταθούς κενού». Σύμφωνα με αυτή τη θεωρία εκτός από τον τρισδιάστατο κόσμο που εμείς βιώνουμε και αντιλαμβανόμαστε υπάρχει και ένας ακόμη τρισδιάστατος κόσμος που δεν μπορούμε να δούμε και να αντιληφθούμε. Τους δύο κόσμους χωρίζει μια τέταρτη διάσταση που λειτουργεί ως ένα αδιαπέραστος κοσμικός φράχτης. Σε αυτόν τον φράχτη όμως υπάρχει ένα κενό, μικρό μεν αλλά ικανό, όταν δημιουργηθούν οι κατάλληλες συνθήκες, να επιτρέψει την αλληλεπίδραση των δύο κόσμων με τρόπο τέτοιον που τελικά να οδηγήσει στην αντικατάσταση του δικού μας σύμπαντος. Η συμπαντική εναλλαγή γίνεται σύμφωνα με αυτή τη θεωρία μέσω μιας φυσαλίδας που κβαντικές διακυμάνσεις δημιουργούν σε κάποιο κενό του υπαρκτού σύμπαντος. Αυτή η φυσαλίδα αρχίζει να μεγαλώνει και καθώς μεγαλώνει «καταπίνει» τον χώρο, δηλαδή το σύμπαν, στο όποιο δημιουργήθηκε επιτρέποντας έτσι σε ένα νέο σύμπαν να εγκατασταθεί στη θέση του προηγούμενου.

  Αναλύσεις υποδεικνύουν ότι το μποζόνιο Χιγκς διαθέτει ενέργεια 126 δισεκατομμύρια ηλεκτροβόλτ ή αλλιώς ότι έχει 126 φορές μεγαλύτερη μάζα από το πρωτόνιο. Αυτό σημαίνει ότι το σύμπαν μπορεί να είναι θεμελιωδώς ασταθές αφού για να είναι σταθερό θα έπρεπε η ενέργεια του μποζονίου Χιγκς να είναι περίπου 130 δισ. ηλεκτοβολτ. (πιθανό το μποζόνιο Χιγκς να προκαλέσει το τέλος του Σύμπαντος)

  Ο,τι υπάρχει στο Σύμπαν πιστεύεται ότι χωρίζεται σε δύο κατηγορίες στοιχειωδών σωματιδίων. Η πρώτη είναι τα φερμιόνια, τα οποία είναι συστατικά της ύλης. Η δεύτερη είναι τα μποζόνια, τα οποία λειτουργούν ως φορείς των φυσικών δυνάμεων και των αντίστοιχων πεδίων τους. Το φωτόνιο, για παράδειγμα, μεταδίδει την ηλεκτρομαγνητική δύναμη στη μορφή φωτός και είναι φορέας του ηλεκτρομαγνητικού πεδίου. 

  Το μποζόνιο του Χιγκς είναι το σωματίδιο που αντιστοιχεί στο πεδίο του Χιγκς, το οποίο προσδίδει μάζα στην ύλη. Είναι στοιχειώδες σωματίδιο, δηλαδή δεν έχει εσωτερική δομή και δεν αποτελείται από άλλα, συστατικά σωματίδια. Παρόλα αυτά, είναι εξαιρετικά ασταθές και όταν σχηματιστεί καταρρέει σχεδόν ακαριαία και δίνει άλλα υποατομικά σωματίδια. Αν και λέγεται και γράφεται ευρέως ότι το μποζόνιο του Χιγκς δίνει στα στοιχειώδη σωματίδια τη μάζα τους, αυτό δεν είναι απόλυτα σωστό. Τη μάζα τη δίνει το πεδίο του Χιγκς, το οποίο δεν τη δημιουργεί εκ του μηδενός αλλά την εμπεριέχει από πριν ως ενέργεια. Τη στιγμή που εμφανίστηκε το Σύμπαν, τα στοιχειώδη σωματίδια δεν είχαν μάζα. Αυτό άλλαξε ένα τρισεκατομμυριοστό του δευτερολέπτου αργότερα, όταν εμφανίστηκε το πεδίο του Χιγκ.