Być może naukowcy byli już bliscy rozwiązania najbardziej intrygującej tajemnicy wszechświata: czy istnieją inne wszechświaty poza naszym?
Albert Einstein przez całe życie próbował stworzyć „teorię wszystkiego”, która opisywałaby wszystkie prawa wszechświata. Nie miałem czasu.
Astrofizycy zakładają dziś, że najlepszym kandydatem do tej teorii jest teoria superstrun. Nie tylko wyjaśnia procesy ekspansji naszego Wszechświata, ale także potwierdza istnienie innych wszechświatów w pobliżu. Kosmiczne struny reprezentują zniekształcenia przestrzeni i czasu. Mogą być większe niż sam Wszechświat, chociaż ich grubość nie przekracza rozmiarów jądra atomowego.
Jednak pomimo niesamowitego matematycznego piękna i integralności, teoria strun nie została jeszcze potwierdzona eksperymentalnie. Cała nadzieja na Wielki Zderzacz Hadronów. Naukowcy oczekują od niego nie tylko odkrycia cząstki Higgsa, ale także kilku cząstek supersymetrycznych. Będzie to silne wsparcie dla teorii strun, a tym samym dla innych światów. W międzyczasie fizycy budują teoretyczne modele innych światów.
1950. Worlds of Everett
Herbert Wells, pisarz science fiction, jako pierwszy opowiedział Ziemianom o równoległych światach w 1895 r. W opowiadaniu „Drzwi w ścianie”. 62 lata później absolwent Uniwersytetu Princeton, Hugh Everett, zaimponował swoim kolegom tematem swojej rozprawy doktorskiej na temat podziału światów.
Oto jego istota: w każdej chwili każdy wszechświat dzieli się na niewyobrażalną liczbę własnego rodzaju, a w następnej chwili każdy z tych noworodków dzieli się dokładnie w ten sam sposób. W tym ogromnym tłumie istnieje wiele światów, w których istniejesz. W jednym świecie jesteś w metrze, czytając ten artykuł, w innym jesteś w samolocie. W jednym - jesteś królem, w innym - niewolnikiem.
Impulsem do pomnożenia światów są nasze działania, wyjaśnił Everett. Gdy tylko dokonamy wyboru - na przykład „być albo nie być” - w mgnieniu oka z jednego wszechświata wyszły dwa. W jednej żyjemy, aw drugiej - sama, chociaż tam jesteśmy.
Ciekawe, ale … Nawet ojciec mechaniki kwantowej, Niels Bohr, pozostał wtedy obojętny na ten szalony pomysł.
Lata 80. Świat Linde
Można by zapomnieć o teorii wielu światów. Ale znowu z pomocą naukowcom przyszedł pisarz science fiction. Michael Moorcock jakimś instynktem osadził wszystkich mieszkańców swojego bajecznego miasta Tanelorn w Multiverse. Termin Multiverse natychmiast pojawił się w pismach poważnych uczonych.
Faktem jest, że w latach 80. wielu fizyków dojrzewało już w przekonaniu, że idea wszechświatów równoległych może stać się jednym z kamieni węgielnych nowego paradygmatu nauki o strukturze wszechświata. Głównym orędownikiem tego pięknego pomysłu był Andrey Linde. Nasz były rodak, pracownik Instytutu Fizyki. Lebedev z Akademii Nauk, a obecnie profesor fizyki na Uniwersytecie Stanforda.
Linde buduje swoje rozumowanie w oparciu o model Wielkiego Wybuchu, w wyniku którego powstał rozszerzający się jak błyskawica bąbel - zarodek naszego Wszechświata. Ale jeśli jakieś kosmiczne jajo okazało się zdolne do powstania Wszechświata, to dlaczego nie można założyć możliwości istnienia innych podobnych jaj? Zadając to pytanie, Linde zbudował model, w którym wszechświaty inflacyjne wyłaniają się nieustannie, odgałęziając się od swoich rodziców.
Dla ilustracji można sobie wyobrazić pewien zbiornik wypełniony wodą we wszystkich możliwych stanach skupienia. Będą strefy cieczy, bloki lodu i pęcherzyków pary - i można je uznać za analogi równoległych wszechświatów modelu inflacyjnego. Reprezentuje świat jako ogromny fraktal składający się z jednorodnych kawałków o różnych właściwościach. Poruszając się po tym świecie, będziesz mógł płynnie przenosić się z jednego wszechświata do drugiego. To prawda, że twoja podróż potrwa długo - dziesiątki milionów lat.
Lata 90. Worlds of Rhys
Logika rozumowania profesora kosmologii i astrofizyki z Uniwersytetu Cambridge, Martina Rhysa, jest w przybliżeniu następująca.
Prawdopodobieństwo powstania życia we Wszechświecie jest a priori tak małe, że wygląda jak cud - argumentował profesor Rice. A jeśli nie wychodzisz z hipotezy Stwórcy, to dlaczego nie założyć, że Natura losowo rodzi wiele równoległych światów, które służą jako pole dla jej eksperymentów tworzenia życia.
Według naukowca życie powstało na małej planecie krążącej wokół zwykłej gwiazdy jednej ze zwykłych galaktyk naszego świata z tego prostego powodu, że faworyzowała je struktura fizyczna. Inne światy w Multiverse są prawdopodobnie puste.
2000s. Światy Tegmark
Profesor fizyki i astronomii z University of Pennsylvania Max Tegmark jest przekonany, że wszechświaty mogą różnić się nie tylko lokalizacją, właściwościami kosmologicznymi, ale także prawami fizyki. Istnieją poza czasem i przestrzenią i prawie niemożliwe jest ich przedstawienie.
Rozważmy prosty wszechświat składający się ze Słońca, Ziemi i Księżyca, sugeruje fizyk. Dla obiektywnego obserwatora taki wszechświat jawi się jako pierścień: orbita Ziemi „rozmazana” w czasie, jakby owinięta w warkocz - tworzy ją trajektoria Księżyca wokół Ziemi. A inne formy uosabiają inne prawa fizyczne.
Naukowiec lubi ilustrować swoją teorię na przykładzie gry
"Rosyjska Ruletka". Jego zdaniem za każdym razem, gdy człowiek pociąga za spust, jego wszechświat dzieli się na dwie części: gdzie nastąpił strzał, a gdzie nie. Ale sam Tegmark w rzeczywistości nie ryzykuje przeprowadzenia takiego eksperymentu - przynajmniej w
naszym Wszechświecie.
Andrey Linde jest fizykiem, twórcą teorii rozszerzającego się (inflacyjnego) Wszechświata. Absolwent Moskiewskiego Uniwersytetu Państwowego. Pracował w Instytucie Fizyki. Lebedev Academy of Sciences (FIAN). Od 1990 - profesor fizyki na Uniwersytecie Stanforda. Autor ponad 220 prac z zakresu fizyki cząstek elementarnych i kosmologii.
Bulgocząca przestrzeń
Andrey Dmitrievich, w jakiej części wielostronnego Wszechświata jesteśmy „zarejestrowani” my, Ziemianie?
- W zależności od tego, gdzie dotarliśmy. Wszechświat można podzielić na duże regiony, z których każdy we wszystkich swoich właściwościach wygląda - lokalnie - jak ogromny Wszechświat. Każdy z nich jest ogromny. Jeśli mieszkamy w jednym z nich, nie będziemy wiedzieć, że istnieją inne części wszechświata.
Czy prawa fizyki są wszędzie takie same?
- Myślę inaczej. Oznacza to, że w rzeczywistości prawo fizyki może być takie samo. Jest jak woda, która może być ciekła, gazowa i stała. Jednak ryby mogą żyć tylko w wodzie płynnej. Jesteśmy w innym środowisku. Ale nie dlatego, że nie ma innych części Wszechświata, ale dlatego, że możemy żyć tylko w dogodnym segmencie „wielostronnego Wszechświata”.
Jak wygląda ten nasz segment?
- Na bańce.
Okazuje się, że ludzie, Twoim zdaniem, kiedy się pojawili, siedzieli wszyscy w jednej bańce?
- Nikt jeszcze nie był w więzieniu. Ludzie rodzili się później, po zakończeniu inflacji. Następnie energia, która była odpowiedzialna za szybką ekspansję Wszechświata, przeszła w energię zwykłych cząstek elementarnych. Stało się to dzięki temu, że Wszechświat się zagotował, pojawiły się bąbelki, jak we wrzącym kotle. Bąbelki uderzały w siebie z cienia, uwalniając swoją energię, a dzięki uwolnieniu energii narodziły się normalne cząsteczki. Wszechświat stał się gorący. A potem powstali ludzie. Rozejrzeli się i powiedzieli: „Och, jaki wielki wszechświat!”
Czy możemy przejść z jednego wszechświata bąbelków do drugiego?
- Teoretycznie tak. Ale po drodze napotkamy barierę. To będzie ściana domenowa, bardzo duża energetycznie. Aby polecieć na ścianę, musisz być długą wątrobą, ponieważ odległość do niej to około 10 milionowych lat świetlnych. A żeby przekroczyć granicę, musimy mieć dużo energii, żeby odpowiednio przyspieszyć i przeskoczyć. Chociaż jest prawdopodobne, że umrzemy właśnie tam, ponieważ cząstki naszego ziemskiego typu mogą rozpadać się w innym wszechświecie. Lub zmień swoje właściwości.
Czy wszechświaty bąbelków pojawiają się cały czas?
- To jest wieczny proces. Wszechświat nigdy się nie skończy. W różnych jego częściach znajdują się różne fragmenty Wszechświata, różnych typów. Dzieje się tak. Na przykład pojawiają się dwa bąbelki. Każdy z nich rozszerza się bardzo szybko, ale wszechświat między nimi nadal pęcznieje, więc odległość między bąbelkami pozostaje bardzo duża i prawie nigdy się nie zderzają. Pojawia się więcej bąbelków - a wszechświat rozszerza się jeszcze bardziej. Niektóre z tych bąbelków nie mają żadnej struktury - nie powstały. A w drugiej części tych bąbelków powstały galaktyki, w jednej z których żyjemy. I są takie różne typy Wszechświata - od 10 do tysięcznej potęgi lub od 10 do setnej. Naukowcy wciąż liczą.
Co dzieje się w tych wielu kopiach tego samego wszechświata?
- Wszechświat wszedł teraz w nowy etap inflacji, ale bardzo powoli. To jeszcze nie dotknie naszej Galaktyki. Ponieważ materia wewnątrz naszej Galaktyki jest bardzo silnie przyciągana grawitacyjnie. A inne galaktyki odlecą od nas i już ich nie zobaczymy.
Gdzie oni pójdą?
- Do tak zwanego horyzontu świata, który znajduje się 13,7 miliarda lat świetlnych od nas. Wszystkie te galaktyki przylgną do horyzontu i stopią się dla nas, staną się płaskie. Nie będą już pochodzić z ich ignorancji, a sama nasza Galaktyka pozostanie. Ale to nie trwa długo. Z biegiem czasu zasoby energii w naszej Galaktyce będą się stopniowo wyczerpywać i spotka nas smutny los.
Kiedy to się stanie?
- Na szczęście szybko się nie zerwiemy. Za 20 miliardów lat, a nawet więcej. Ale ze względu na fakt, że wszechświat samoleczą się, ponieważ wytwarza coraz więcej nowych części we wszystkich możliwych kombinacjach, wszechświat jako całość i życie w ogóle nigdy nie zniknie.
