Wszechświaty równoległe - czy to teoria czy rzeczywistość? Wielu fizyków od wielu lat zmaga się z rozwiązaniem tego problemu.
Czy istnieją wszechświaty równoległe?
Czy nasz wszechświat jest jednym z wielu? Idea wszechświatów równoległych, wcześniej przypisywana wyłącznie science fiction, jest obecnie coraz bardziej szanowana wśród naukowców - przynajmniej wśród fizyków, którzy zwykle dopuszczają każdy pomysł do granic tego, co można założyć. W rzeczywistości istnieje ogromna liczba potencjalnych wszechświatów równoległych. Fizycy zaproponowali kilka możliwych form „multiwersu”, z których każda jest możliwa zgodnie z jednym lub drugim aspektem praw fizyki. Problem, który wynika bezpośrednio z samej definicji, polega na tym, że ludzie nigdy nie mogą odwiedzić tych wszechświatów, aby upewnić się, że istnieją. Powstaje zatem pytanie, jak wykorzystać inne metody do zweryfikowania istnienia równoległych wszechświatów, których nie można zobaczyć ani dotknąć?
Geneza pomysłu
Zakłada się, że przynajmniej niektóre z tych wszechświatów są domem dla ludzkich odpowiedników, które prowadzą podobne lub nawet identyczne życie z ludźmi z naszego świata. Ten pomysł porusza twoje ego i rozbudza fantazje - dlatego multiwers, bez względu na to, jak odległy i nie do udowodnienia może być, zawsze był tak popularny. Najwyraźniej widzieliście idee wieloświatowe w książkach takich jak Człowiek z Wysokiego Zamku Philipa K. Dicka oraz w filmach takich jak Uważaj, zamykają się drzwi. W istocie nie ma nic nowego w idei multiwersu - jasno pokazuje to filozof religijna Mary-Jane Rubenstein w swojej książce Worlds Without End. W połowie XVI wieku Kopernik przekonywał, że Ziemia nie jest centrum wszechświata. Dziesięciolecia później teleskop Galileusza pokazał mu gwiazdy poza zasięgiem,w ten sposób ludzkość po raz pierwszy wpadła na bezmiar przestrzeni. Tak więc pod koniec XVI wieku włoski filozof Giordano Bruno doszedł do wniosku, że wszechświat może być nieskończony i zawierać nieskończoną liczbę zamieszkałych światów.
Film promocyjny:
Wszechświatowa matrioszka
Pomysł, że wszechświat zawiera wiele układów słonecznych, stał się dość powszechny w XVIII wieku. Na początku XX wieku irlandzki fizyk Edmund Fournier D'Alba zasugerował nawet, że może istnieć nieskończona regresja zagnieżdżonych wszechświatów o różnych rozmiarach, zarówno dużych, jak i małych. Z tego punktu widzenia pojedynczy atom można uznać za prawdziwy zamieszkany układ słoneczny. Współcześni naukowcy zaprzeczają założeniu istnienia multiwersu-matrioszki, ale zamiast tego zaproponowali kilka innych opcji, w których mógłby istnieć multiwers. Oto najpopularniejsze.
Wszechświat patchworku
Najprostsza z tych teorii wywodzi się z idei nieskończoności wszechświata. Nie można wiedzieć na pewno, czy jest nieskończony, ale nie można temu zaprzeczyć. Jeśli mimo wszystko jest nieskończony, to należy go podzielić na „plamy” - obszary, które nie są dla siebie widoczne. Czemu? Faktem jest, że te regiony są tak daleko od siebie, że światło nie może pokonać takiej odległości. Wszechświat ma zaledwie 13,8 miliarda lat, więc wszystkie regiony oddalone od siebie o 13,8 miliarda lat świetlnych są całkowicie od siebie odcięte. Według wszystkich danych regiony te można uznać za oddzielne wszechświaty. Ale nie pozostają w tym stanie na zawsze - w końcu światło przekracza granicę między nimi i rozszerzają się. A jeśli Wszechświat faktycznie składa się z nieskończonej liczby „wyspowych wszechświatów” zawierających materię, gwiazdy i planety, to gdzieś muszą istnieć światy identyczne z Ziemią.
Inflacyjny multiwersum
Druga teoria wyrasta z pomysłów dotyczących powstania wszechświata. Zgodnie z dominującą teorią Wielkiego Wybuchu, rozpoczął się jako nieskończenie mały punkt, który rozszerzył się niewiarygodnie szybko w płonącej kuli ognia. Ułamek sekundy po rozpoczęciu ekspansji przyspieszenie osiągnęło już tak ogromną prędkość, która była znacznie większa niż prędkość światła. A ten proces nazywa się „inflacją”. Teoria inflacji wyjaśnia, dlaczego wszechświat jest w danym momencie stosunkowo jednorodny. Inflacja rozszerzyła tę kulę ognia do kosmicznych rozmiarów. Jednak pierwotny stan miał również dużą liczbę różnych losowych odchyleń, które również podlegały inflacji. A teraz są ocaleni jako reliktowe promieniowanie, słaba poświata Wielkiego Wybuchu. A to promieniowanie przenika cały Wszechświat,dzięki czemu jest mniej jednolity.
Kosmiczny dobór naturalny
Teorię tę sformułował Lee Smolin z Kanady. W 1992 zasugerował, że wszechświaty mogą ewoluować i rozmnażać się w taki sam sposób, jak żywe istoty. Na Ziemi dobór naturalny przyczynia się do pojawienia się „pożytecznych” cech, takich jak szybki bieg czy specjalna pozycja kciuków. Musi również istnieć pewne ciśnienie w multiwersie, które sprawia, że niektóre wszechświaty są lepsze od innych. Smolin nazwał tę teorię „kosmicznym doborem naturalnym”. Pomysł Smolina jest taki, że wszechświat „matki” może dać życie „córkom”, które się w nim formują. Wszechświat macierzysty może to zrobić tylko wtedy, gdy ma czarne dziury. Czarna dziura tworzy się, gdy duża gwiazda zapada się pod wpływem własnej siły grawitacyjnej, spychając wszystkie atomy razem do punktu, w którymaż osiągną nieskończoną gęstość.
Brane multiverse
Kiedy w latach dwudziestych ogólna teoria względności Alberta Einsteina zaczęła zyskiwać popularność, wiele osób dyskutowało o „czwartym wymiarze”. Co tam może być? Może ukryty wszechświat? To był nonsens, Einstein nie zakładał istnienia nowego wszechświata. Powiedział tylko, że czas jest tym samym wymiarem, który jest podobny do trzech wymiarów przestrzeni. Wszystkie cztery są splecione, tworząc kontinuum czasoprzestrzenne, którego materia jest zniekształcona - i uzyskuje się grawitację. Mimo to inni naukowcy zaczęli dyskutować o możliwości istnienia innych wymiarów w przestrzeni. Po raz pierwszy wskazówki dotyczące ukrytych wymiarów pojawiły się w pracach fizyka teoretycznego Theodora Kaluzy. W 1921 roku wykazał, że dodając nowe wymiary do równania ogólnej teorii względności Einsteina,można otrzymać dodatkowe równanie, aby przewidzieć istnienie światła.
Interpretacja wielu światów (Quantum Multiverse)
Teoria mechaniki kwantowej jest jedną z najbardziej udanych w całej nauce. Omawia zachowanie najmniejszych obiektów, takich jak atomy i ich składowe cząstki elementarne. Potrafi przewidywać wszelkiego rodzaju zjawiska, od kształtu cząsteczek po interakcje światła i materii, a wszystko to z niesamowitą precyzją. Mechanika kwantowa patrzy na cząstki w postaci fal i opisuje je za pomocą wyrażenia matematycznego zwanego funkcją falową. Być może najdziwniejszą cechą funkcji falowej jest to, że pozwala ona cząstce istnieć w wielu stanach jednocześnie. Nazywa się to superpozycją. Ale superpozycje są niszczone, gdy tylko obiekt zostanie zmierzony w jakikolwiek sposób, ponieważ pomiary zmuszają obiekt do wybrania określonej pozycji. W 1957 roku amerykański fizyk Hugh Everett zasugerował, abyśmy przestali narzekać na dziwny charakter tego podejścia i po prostu z nim żyli. Zasugerował również, że obiekty nie przechodzą do określonej pozycji podczas pomiaru - zamiast tego uważał, że wszystkie możliwe pozycje osadzone w funkcji falowej są równie rzeczywiste. Dlatego, gdy mierzy się obiekt, osoba widzi tylko jedną z wielu rzeczywistości, ale wszystkie inne rzeczywistości również istnieją.