Cinci motive pentru care există universuri paralele. Multivers

Cât de des vă gândiți cum ar fi aranjată lumea noastră astăzi dacă rezultatul unor evenimente istorice cheie ar fi diferit? Cum ar fi planeta noastră dacă dinozaurii, de exemplu, nu ar fi dispăruți? Fiecare acțiune și decizie a noastră devine automat o parte a trecutului. De fapt, nu există realitate: tot ceea ce facem la un moment dat nu poate fi schimbat, este înregistrat în memoria Universului. Cu toate acestea, există o teorie conform căreia există multe universuri în care trăim o viață complet diferită: fiecare dintre acțiunile noastre este asociată cu o anumită alegere și, făcând această alegere în Universul nostru, în paralel, „celălalt eu” ia decizia opusă. Cât de justificată științific este o astfel de teorie? De ce au recurs oamenii de știință la asta? Să încercăm să ne dăm seama în articolul nostru.

Conceptul multimondial al universului

Pentru prima dată, teoria setului probabil de lumi a fost menționată de fizicianul american Hugh Everett. El și-a oferit răspunsul la unul dintre principalele mistere cuantice ale fizicii. Înainte de a trece direct la teoria lui Hugh Everett, este necesar să înțelegem care este acest secret al particulelor cuantice, care a bântuit fizicienii din întreaga lume de mai bine de o duzină de ani.

Să ne imaginăm un electron obișnuit. Se pare că, ca obiect cuantic, poate fi în două locuri în același timp. Această proprietate se numește suprapunerea a două stări. Dar magia nu se termină aici. De îndată ce vrem să concretizăm cumva locația electronului, de exemplu, încercăm să-l dărâmăm cu un alt electron, apoi din cuantică va deveni obișnuit. Cum este posibil acest lucru: electronul a fost atât în \u200b\u200bpunctul A, cât și în punctul B și a sărit brusc la B într-un anumit moment?

Hugh Everett și-a oferit propria interpretare a acestei enigme cuantice. Conform teoriei sale cu multe lumi, electronul continuă să existe simultan în două stări. Totul ține de observatorul însuși: acum se transformă într-un obiect cuantic și este împărțit în două stări. Într-una dintre ele vede un electron în punctul A, în celălalt - în B. Există două realități paralele și în care dintre ele va fi observatorul este necunoscut. Împărțirea în realitate nu se limitează la două: ramificarea lor depinde doar de variația evenimentelor. Cu toate acestea, toate aceste realități există independent una de cealaltă. Noi, ca observatori, ne găsim într-unul, din care este imposibil să plecăm, precum și să ne mutăm într-unul paralel.

Octavio Fossatti / Unsplash.com

Din punctul de vedere al acestui concept, experimentul cu cea mai științifică pisică din istoria fizicii, pisica lui Schrödinger, este ușor de explicat. Conform interpretării în multe lumi a mecanicii cuantice, pisica nefericită din camera de oțel este atât vie, cât și moartă. Când deschidem această cameră, pare să fuzionăm cu pisica și formăm două stări - vii și morți, care nu se intersectează. Se formează două universuri diferite: într-unul un observator cu o pisică moartă, în celălalt - cu unul viu.

Trebuie remarcat imediat faptul că conceptul de multe lumi nu implică prezența multor universuri: este unul, doar multistrat și fiecare obiect din el poate fi în stări diferite. Acest concept nu poate fi considerat o teorie validată experimental. Până în prezent, aceasta este doar o descriere matematică a unui puzzle cuantic.

Teoria lui Hugh Everett este susținută de fizicianul Howard Wiseman, profesor la Universitatea australiană Griffith, Dr. Michael Hall de la Centrul pentru dinamica cuantică de la Universitatea Griffith și de Dr. Dirk-André Deckert de la Universitatea din California. În opinia lor, lumile paralele există într-adevăr și sunt dotate cu caracteristici diferite. Orice ghicitori și regularități cuantice sunt o consecință a „respingerii” lumilor vecine una de cealaltă. Aceste fenomene cuantice apar astfel încât fiecare lume să nu fie ca alta.

Conceptul universurilor paralele și teoria corzilor

Din lecțiile școlare, ne amintim bine că există două teorii principale în fizică: relativitatea generală și teoria cuantică a câmpului. Primul explică procesele fizice din macrocosmos, al doilea - în micro. Dacă ambele teorii sunt folosite pe aceeași scară, se vor contrazice. Pare logic că ar trebui să existe o teorie generală aplicabilă tuturor distanțelor și scalelor. Ca atare, fizicienii au propus teoria șirurilor.

Faptul este că, la o scară foarte mică, apar unele vibrații similare cu vibrațiile dintr-un șir obișnuit. Aceste șiruri sunt încărcate cu energie. „Șiruri” nu sunt șiruri în sens literal. Aceasta este o abstractizare care explică interacțiunea particulelor, constantele fizice, caracteristicile acestora. În anii 1970, când s-a născut teoria, oamenii de știință credeau că va deveni universal să descriem întreaga noastră lume. Cu toate acestea, sa dovedit că această teorie funcționează doar în spațiul cu 10 dimensiuni (și trăim în spațiul cu 4 dimensiuni). Celelalte șase dimensiuni ale spațiului se prăbușesc pur și simplu. Dar, după cum sa dovedit, nu se pliază într-un mod ușor.

În 2003, oamenii de știință au aflat că pot fi pliate printr-un număr imens de metode și fiecare nouă metodă își produce propriul univers cu constante fizice diferite.

Jason Blackeye / Unsplash.com

Ca și în cazul conceptului de multe lumi, teoria corzilor este dificil de demonstrat experimental. În plus, aparatul matematic al teoriei este atât de dificil încât pentru fiecare idee nouă trebuie căutată literalmente o explicație matematică de la zero.

Ipoteza universului matematic

Cosmolog, profesor la Institutul de Tehnologie din Massachusetts Max Tegmark, în 1998, și-a prezentat „teoria despre tot” și a numit-o ipoteza universului matematic. El a rezolvat în felul său problema existenței unui număr mare de legi fizice. În opinia sa, fiecare set al acestor legi, care sunt consistente din punctul de vedere al matematicii, corespunde unui univers independent. Universalitatea teoriei este că poate fi utilizată pentru a explica toată varietatea legilor fizice și valorile constantelor fizice.

Tegmark a propus să împartă toate lumile în patru grupuri conform conceptului său. Prima include lumi care sunt dincolo de orizontul nostru cosmic, așa-numitele obiecte extrametagalactice. Al doilea grup include lumi cu alte constante fizice, diferite de constantele Universului nostru. În al treilea, lumile care apar ca urmare a interpretării legilor mecanicii cuantice. Al patrulea grup este un fel de colecție a tuturor universurilor în care apar anumite structuri matematice.

După cum observă cercetătorul, Universul nostru nu este singurul, deoarece spațiul este nelimitat. Lumea noastră, unde trăim, este limitată de spațiu, lumina din care ne-a ajuns la 13,8 miliarde de ani după Big Bang. Vom putea afla despre alte universuri în mod fiabil în cel puțin încă un miliard de ani, până când lumina din ele va ajunge la noi.

Stephen Hawking: găuri negre - calea către un alt univers

Stephen Hawking este, de asemenea, un susținător al teoriei universurilor multiple. Unul dintre cei mai renumiți oameni de știință ai timpului nostru, în 1988, și-a prezentat pentru prima dată eseul „Gauri negre și tinere universuri”. Cercetătorul sugerează că găurile negre sunt drumul către lumi alternative.

Datorită lui Stephen Hawking, știm că găurile negre tind să piardă energie și să se evapore, eliberând radiații Hawking, care a primit însuși numele cercetătorului. Înainte ca marele om de știință să facă această descoperire, comunitatea științifică credea că tot ceea ce intră cumva într-o gaură neagră dispare. Teoria lui Hawking infirmă această ipoteză. Potrivit fizicianului, ipotetic, orice lucru, obiect, obiect care a căzut într-o gaură neagră zboară din ea și cade într-un alt univers. Cu toate acestea, o astfel de călătorie este o călătorie cu sens unic: nu există nici o cale de a reveni.

Multiversul este un concept științific care presupune prezența multor universuri paralele. Există o serie de ipoteze care descriu diversitatea acestor lumi, proprietățile și interacțiunile lor.

Succesul teoriei cuantice este incontestabil. La urma urmei, împreună cu reprezintă toate legile fundamentale ale fizicii cunoscute lumii moderne. În ciuda acestui fapt, teoria cuantică ridică încă o serie de întrebări la care încă nu există răspunsuri certe. Una dintre ele este binecunoscuta „problemă a pisicii lui Schrödinger”, care demonstrează în mod clar fundamentul șubred al teoriei cuantice, care se formează pe baza predicțiilor și probabilității unui eveniment. Ideea este că o caracteristică a unei particule, conform teoriei cuantice, este existența ei într-o stare egală cu suma tuturor stărilor sale posibile. În acest caz, dacă aplicăm această lege lumii cuantice, se dovedește că pisica este suma stării unei pisici vii și a unei pisici moarte!

Și, deși legile teoriei cuantice sunt folosite cu succes în aplicarea tehnologiilor precum radar, radio, telefoane mobile și Internet, trebuie să suportăm paradoxul de mai sus.

În încercarea de a rezolva problema cuantică, s-a format așa-numita „teorie de la Copenhaga”, conform căreia starea pisicii devine sigură atunci când deschidem cutia și observăm starea acesteia, iar înainte aceasta era nedefinită. Cu toate acestea, aplicarea teoriei de la Copenhaga, de exemplu, la, înseamnă că Pluto a existat abia din momentul în care a fost descoperit de astronomul american Clyde Tombaugh la 18 februarie 1930. Numai în această zi a fost înregistrată funcția de undă (starea) lui Pluto, iar restul s-a prăbușit. Dar se știe că vârsta lui Pluto este mult mai mare decât marca 3,5 miliarde, ceea ce indică problemele interpretării de la Copenhaga.

Pluralitatea lumilor

O altă soluție la problema cuantică a fost propusă de fizicianul american Hugh Everett în 1957. El a formulat așa-numita „interpretare în multe lumi a lumilor cuantice”. Conform acestuia, de fiecare dată când un obiect trece dintr-o stare nedefinită într-o anumită stare, acest obiect este împărțit într-un număr de stări probabile. Folosind ca exemplu pisica lui Schrödinger, când deschidem cutia, apare un univers cu un scenariu în care pisica este moartă și apare un univers unde rămâne în viață. Astfel, el se află în două stări, dar deja în lumi paralele, adică toate funcțiile de undă ale pisicii rămân valabile și niciuna dintre ele nu se prăbușește.

Această ipoteză este utilizată de mulți scriitori de science fiction în lucrările lor de science fiction. Pluralitatea lumilor paralele sugerează existența unui număr de evenimente alternative, datorită cărora istoria a urmat un curs diferit. De exemplu, în unele lumi, invincibila armată spaniolă nu a fost învinsă sau al treilea Reich a câștigat al doilea război mondial.

O interpretare mai modernă a acestui model explică imposibilitatea interacțiunii cu alte lumi prin lipsa de coerență a funcțiilor unde. Aproximativ vorbind, la un moment dat funcția noastră de undă a încetat să fluctueze în timp cu funcțiile lumilor paralele. Atunci este foarte posibil să putem coexista într-un apartament cu „coabitanți” din alte universuri, fără să interacționăm în niciun fel cu ei și, la fel ca ei, să fim convinși că Universul nostru este real.

De fapt, termenul „multe lumi” nu este pe deplin adecvat pentru această teorie, deoarece presupune o lume cu multe variante de evenimente care apar simultan.

Majoritatea fizicienilor teoretici sunt de acord că această ipoteză este incredibil de fantastică, dar explică problemele teoriei cuantice. Cu toate acestea, un număr de oameni de știință nu consideră că interpretarea multor lumi este științifică, deoarece nu poate fi confirmată sau infirmată folosind metoda științifică.

În cosmologia cuantică

Astăzi, ipoteza pluralității lumilor revine pe scena științifică, deoarece oamenii de știință intenționează să folosească teoria cuantică nu pentru orice obiecte, ci să o aplice întregului Univers. Vorbim despre așa-numita „cosmologie cuantică”, care, așa cum ar putea părea la prima vedere, este absurdă chiar și în formularea sa. Întrebările din acest domeniu științific sunt legate de Univers. Mărimea redusă a Universului în primele etape ale formării sale este destul de consistentă cu scara teoriei cuantice.

În acest caz, dacă dimensiunile Universului ar fi de ordinul lor, atunci prin aplicarea teoriei cuantice, putem obține și o stare nedeterminată a Universului. Acesta din urmă implică prezența altor universuri în stări diferite cu probabilități diferite. Apoi, stările tuturor lumilor paralele se adaugă la o singură „funcție de undă a Universului”. Spre deosebire de interpretarea multor lumi, universurile cuantice există separat.

După cum știți, există o problemă a reglării fine a Universului, care atrage atenția asupra faptului că constantele fizice fundamentale care stabilesc legile de bază ale naturii în lume sunt potrivite în mod ideal pentru existența vieții. Dacă masa protonului ar fi puțin mai mică, formarea elementelor mai grele decât hidrogenul ar fi imposibilă. Această problemă poate fi rezolvată folosind modelul multivers, în care sunt realizate multe universuri paralele cu diferite fundamentale. Atunci probabilitatea existenței unora dintre aceste lumi este mică și acestea „mor” la scurt timp după origine, de exemplu, se micșorează sau se împrăștie. Alții, ale căror constante formează legi non-contradictorii ale fizicii, vor rămâne stabile. Conform acestei ipoteze, multiversul include un număr mare de lumi paralele, dintre care cele mai multe sunt „moarte” și doar un număr mic de universuri paralele le permite să existe pentru o lungă perioadă de timp și chiar dă dreptul de a avea o viață inteligentă.

În teoria corzilor

Una dintre cele mai promițătoare domenii ale fizicii teoretice este. Ea se ocupă de descrierea șirurilor cuantice - obiecte unidimensionale extinse, a căror vibrație ne apare sub formă de particule. Vocația originală a acestei teorii este de a combina două teorii fundamentale: relativitatea generală și teoria cuantică. După cum sa dovedit mai târziu, există mai multe modalități de a face acest lucru, rezultând mai multe teorii de șiruri. La mijlocul anilor 1990, un număr de fizicieni teoretici au descoperit că aceste teorii sunt cazuri diferite de același design, denumite ulterior „teoria M”.

Particularitatea sa constă în existența unei anumite membrane cu 11 dimensiuni, ale cărei corzi pătrund în Universul nostru. Cu toate acestea, trăim într-o lume cu patru dimensiuni (trei coordonate ale spațiului și o singură dată), unde merg celelalte dimensiuni? Oamenii de știință presupun că se fixează pe ei înșiși la cele mai mici scale care nu pot fi încă observate din cauza dezvoltării insuficiente a tehnologiei. O altă problemă pur matematică rezultă din această afirmație - apar un număr mare de „aspiratoare false”.

Cea mai simplă explicație pentru această convoluție a spațiilor neobservabile, precum și prezența vacuării false, este multiversul. Fizicienii cu corzi se bazează pe afirmația că există un număr imens de alte universuri, în care nu numai legi fizice diferite, ci și un număr diferit de dimensiuni. Astfel, membrana Universului nostru într-o formă simplificată poate fi reprezentată ca o sferă, o bulă, pe suprafața căreia trăim și ale cărei 7 dimensiuni sunt într-o stare „prăbușită”. Atunci lumea noastră, împreună cu alte universuri cu membrană, este ceva asemănător unui set de bule de săpun care plutesc în hiperspațiul cu 11 dimensiuni. Noi, existenți în spațiul tridimensional, nu putem ieși din el și, prin urmare, nu avem ocazia să interacționăm cu alte universuri.

Așa cum am menționat anterior, majoritatea lumilor paralele, universurile sunt moarte. Adică, datorită legilor fizice instabile sau nepotrivite vieții, substanța lor poate fi reprezentată, de exemplu, numai sub forma unei acumulări fără structuri de electroni și. Motivul pentru aceasta este varietatea posibilelor stări cuantice ale particulelor, diferite valori ale constantelor fundamentale și un număr diferit de dimensiuni. Este de remarcat faptul că o astfel de ipoteză nu contrazice principiul copernican, care afirmă că lumea noastră nu este unică. Întrucât, deși în număr mic, pot exista lumi, ale căror legi fizice, în ciuda diferenței lor față de ale noastre, permit totuși formarea de structuri complexe și apariția unei vieți inteligente.

Consistența teoriei

Deși ipoteza multiversului arată ca un scenariu pentru o carte științifico-fantastică, ea are un singur defect - nu este posibil ca oamenii de știință să o demonstreze sau să le infirme folosind metoda științifică. Dar în spatele ei se află matematica complexă și pe ea se bazează o serie de teorii fizice semnificative și promițătoare. Argumentele pentru multivers sunt prezentate de următoarea listă:

• Este fundamentul pentru existența interpretării în multe lumi a mecanicii cuantice. Una dintre cele două teorii avansate (împreună cu interpretarea de la Copenhaga) care abordează problema incertitudinii din mecanica cuantică.
• Explică motivele existenței reglării fine a Universului. În cazul multiversului, parametrii lumii noastre sunt doar una dintre multele opțiuni posibile.
• Este așa-numitul „peisaj al teoriei șirurilor”, deoarece rezolvă problema falselor aspiratoare și vă permite să descrieți motivul pentru care un anumit număr de dimensiuni ale Universului nostru se prăbușesc.

• Suportat, care explică cel mai bine extinderea sa. În primele etape ale formării Universului, cel mai probabil ar putea fi împărțit în două sau mai multe universuri, fiecare dintre acestea evoluând independent de celălalt. Modelul cosmologic modern standard al Universului - Lambda-CDM - este construit pe teoria inflației.

Cosmologul suedez Max Tegmark a propus o clasificare a diferitelor lumi alternative:

1. Universele din afara universului nostru vizibil.
2. Universuri cu diferite constante fundamentale și numere de dimensiuni, care, de exemplu, pot fi localizate pe alte membrane, conform teoriei M.
3. Universuri paralele care apar în conformitate cu interpretarea în multe lumi a mecanicii cuantice.
4. Ansamblul suprem sunt toate universurile posibile.

Nu există încă nimic de spus despre soarta viitoare a teoriei multiversului, dar astăzi ocupă un loc onorabil în cosmologie și fizică teoretică și este susținută de un număr de fizicieni proeminenți ai timpului nostru: Stephen Hawking, Brian Green, Max Tegmark, Michio Kaku, Alan Guth, Neil Tyson și alții.

Lumile universurilor paralele

Din ce în ce mai mult, în lucrările teoretice ale cosmologilor, Universul nostru, ca și în oglinzi, se reflectă într-un nenumărat roi de felul său. Universele paralele se înmulțesc la infinit. Lumile dublurilor noastre, care în alte existențe cedează tuturor tentațiilor pe care le-am abandonat - și invers. Universuri care nu seamănă cu ale noastre în toate: cu legi ale naturii și constante fizice complet diferite, cu timpul care curge într-o altă direcție, cu particule care se grăbesc la viteza superluminală.

„Ideea universurilor paralele părea oamenilor de știință foarte suspectă - un astfel de refugiu pentru esoterici, visători și șarlatani. Orice fizician care a decis să vorbească despre universuri paralele s-a transformat imediat într-un obiect de ridicol în ochii colegilor și și-a riscat cariera, deoarece nici acum nu există nici cea mai mică confirmare experimentală a corectitudinii lor.

Dar, de-a lungul timpului, atitudinea față de această problemă s-a schimbat dramatic și cele mai bune minți încearcă în mod constant să o rezolve ”, spune Michio Kaku, profesor la Universitatea din New York, autor al Universelor paralele.

Colecția de Universuri și-a primit deja numele: Multivers, Multivers. Cărțile științifice serioase îi sunt din ce în ce mai devotate. Autorul unuia dintre ei, „Universul vecin”, astrofizician din Marea Britanie, Marcus Chaun, a scris: „Universul nostru nu este un singur Univers, ci doar unul dintr-o serie nesfârșită de alții, care clocotesc în râul timpului, ca bulele spumă. Acolo, dincolo de cele mai îndepărtate limite ale universului, vizibile printr-un telescop, există Universe care sunt gata să corespundă tuturor formulelor matematice imaginabile. "

Max Tegmark, autorul cercetării „Universuri paralele”, a declarat: „Natura ne spune în diverse moduri că Universul nostru este doar unul dintre multe alte Universuri ... În acest moment, nu suntem încă capabili să vedem cum se adaugă aceste părți la o imagine gigantică ... Desigur, mulți oameni obișnuiți găsesc această idee nebună, la fel și mulți oameni de știință. Dar aceasta este o reacție emoțională. Oamenilor pur și simplu nu le plac toate aceste gunoaie ale universului fără viață. "

Cei mai autorizați fizicieni ai timpului nostru nu rămân departe de această obsesie. De exemplu, un profesor de la Universitatea din Cambridge, Martin Rees, Astronomul Regal al Marii Britanii, este sigur: „Ceea ce suntem obișnuiți să numim„ Universum ”, în realitate, poate fi o singură verigă în întregul ansamblu. Existența altor nenumărate Universe este destul de acceptabilă, unde legile naturii arată complet diferite. Universul, în care am apărut, este inclus într-un subset neobișnuit, unde este permisă originea conștiinței. "

Ideile de acest fel se încadrează în ideile moderne ale fizicienilor și astronomilor. Deci, Universul nostru s-a născut în urmă cu 13,7 miliarde de ani în urma Big Bang-ului. Nimic nu sugerează că acesta a fost un eveniment unic, unic. Astfel de explozii ar putea avea loc de nenumărate ori, provocând invariabil un alt univers extraterestru. Ei, ca niște piese de puzzle, alcătuiesc o singură imagine a „Lumii ca întreg” - Multivers.

Această idee este plină de concluzii ciudate. „Suntem bântuiți de aceeași imagine obsesivă”, a spus ironic fizicianul american Frank Wilczek, „vedem un număr infinit de exemplare proprii, care aproape nu diferă între ele și care duc viața lor paralelă. Și cu fiecare moment apar din ce în ce mai multe duble, care trăiesc cele mai diferite versiuni ale propriului nostru viitor. "

În general, acest tip de imagine se întoarce la ideea fizicianului american Hugh Everett, conturată acum mai bine de o jumătate de secol, în 1957. El a interpretat teoria cuantică astfel: a presupus că de fiecare dată trebuie să facem un alegând între mai multe stări posibile, universul nostru se împarte pe mai multe Universe paralele, foarte asemănătoare. Deci, există un univers în care o voi întâlni pe Elena în seara asta. Există un univers în care întâlnirea nu va avea loc. Și de acum înainte, fiecare dintre ele se va dezvolta în felul său. Așadar, viața mea privată este într-adevăr doar un caz special al multor destine pe care eu și toți dublii mei trebuie să trăim summa sumară.

În același timp, ideea lui Everett este, de asemenea, o modalitate strălucită de a rezolva inevitabilele paradoxuri care apar atunci când vorbim despre „mașina timpului”. Ce se întâmplă dacă inventatorul său, după ce s-a întors în timp, cade brusc într-o melancolie sălbatică și decide să se sinucidă? Va muri într-o tinerețe îndepărtată; el nu va inventa o mașină care zboară prin vremurile îndepărtate; nu se va întoarce în tinerețe; nu se va sinucide; va trăi mult timp, angajându-se în creativitatea tehnică; el va inventa o mașină a timpului; se va întoarce în trecut, se va sinucide; va muri în tinerețea sa îndepărtată ... Aluneci de-a lungul acestui lanț logic ca pe o bandă Mobius, neștiind unde te-ai dus din partea din față spre spate.

1991 - nodul acestui paradox a fost tăiat de David Deutsch de la Universitatea Oxford. Puteți călători cu adevărat în trecut - și chiar cu un pistol în mână - dar de fiecare dată când mergem în trecut, ne găsim nu în Universul nostru, unde nu am văzut și nu am auzit niciun invitat din viitor, ci într-un Univers alternativ. care se naște imediat ce mașina timpului aterizează. În lumea noastră, cadrul relațiilor cauză-efect este de neclintit.

„Un obiect călătorește dintr-un anumit timp, curgând într-o anumită lume și ajunge în alt timp și într-o altă lume. Dar niciun singur obiect nu poate fi transportat în epoca trecută a aceleiași lumi ”- așa se poate formula această experiență, care a fost transformată într-o călătorie în spațiul paralel. Aforismul lui Maurice Maeterlinck „Dacă Iuda merge într-o călătorie astăzi, această cale îl va duce la Iuda” nu a rezistat testului viziunilor cosmologice. O persoană care a plecat în trecut pentru a se întâlni singur își găsește doar dublul în trecutul altcuiva.

Este ciudat? „Interpretarea lui Everett este o concluzie inevitabilă care ar trebui trasă dacă luăm în considerare teoria cuantică ca o doctrină universală care este aplicabilă întotdeauna și peste tot”, mulți fizicieni ar fi de acord cu acest raționament. Și alții sunt deja angajați în cartografierea universului care poate găzdui nu unul, ci un set infinit de universuri.

Noi, oameni unici și irepetabili, ne înmulțim ca copii ale filmelor pe DVD-uri dezasamblate în diferite apartamente. Și dacă în acest moment discul nr. 3234 adună praf în cutie, atunci cineva pune discul nr. 3235 într-un player și cineva scoate discul nr. 3236 pentru a-l pune exact în aceeași cutie și discul nr. ... În general, cu tot ce se poate întâmpla se întâmplă cu ei.

Este posibil să vizitați un univers paralel?

Când oamenii de știință vorbesc despre Universuri paralele, cel mai adesea vorbesc despre diferite subiecte: despre regiuni îndepărtate ale universului, între care se află lacune „superluminale” - inflaționiste -, despre o serie de lumi care încă se ramifică de Universul nostru, despre marginile universului N-dimensional, una din care formează spațiul familiar.

Conform unor scenarii, densitatea energetică a vidului se poate schimba uneori în mod spontan, astfel încât acest lucru să ducă la nașterea unui „univers fiică”. Astfel de Universe sunt împrăștiate pe Multivers, ca niște bule de săpun suflate de un copil. Potrivit altor scenarii, universuri noi se nasc în adâncurile găurilor negre.

Criticii consideră însăși ipoteza Multiversului ca fiind speculativă. Nu poate fi dovedit sau dovedit cu adevărat. Alte Universe nu sunt disponibile pentru observare; nu le putem vedea cu ochii noștri, așa cum nu vedem ieri sau mâine. Deci, este posibil, pe baza legilor sau faptelor fizice cunoscute, să descriem ceea ce se află dincolo de orizontul universului? Ar fi presimțit să afirmăm că „nu există lună până când nimeni nu o vede”, că nu există alte lumi, deoarece acestea nu pot fi văzute. Merită să respingem această „fantezie speculativă” dacă orice încercare de a descrie ceea ce se află în afara lumii noastre este fantastică în felul său?

Trebuie să ne ocupăm doar de o bază teoretică pe care nu se poate construi nimic de valoare practică. În ceea ce privește extravaganța, teoria cuantică, în opinia unui observator exterior, nu este mai puțin fantastică decât o conversație despre o multitudine nesfârșită de Universuri.

Treptat, principiul a fost stabilit în fizică: „Tot ceea ce nu este interzis se va împlini inevitabil”. În acest caz, dreptul următoarei mișcări este transferat adversarilor. Depinde de ei să demonstreze imposibilitatea uneia sau a acelei ipoteze și depinde de entuziaști să le propună. Deci, partea criticilor este de a convinge că niciunul dintre multele Universe nu are dreptul să existe pe niciun parsec de n-dimensionalitate. Și dacă ar putea face față dovezii, ar fi destul de ciudat. „Dacă ar exista un singur Univers al nostru”, scrie cosmologul britanic Dennis William Schiama, „ar fi dificil de explicat de ce nu există loc pentru multe alte Universe, în timp ce acesta este încă disponibil”.

Odată cu apariția ideii de „universuri multiple”, revoluția copernicană, care a început acum 5 secole, ajunge la concluzia sa logică. „La început, oamenii credeau că Pământul se află în centrul Universului”, scrie Alexander Vilenkin. - Apoi a devenit clar că Pământul ocupă aproximativ același loc cu celelalte planete. A fost greu să ne împăcăm cu faptul că nu suntem unici ".

Mai întâi, Pământul a fost expulzat din centrul universului, apoi Galaxia noastră s-a dovedit a fi una dintre insulele mici din spațiu, iar acum spațiul s-a înmulțit ca un bob de nisip într-o suită nesfârșită de oglinzi. Orizonturile universului s-au extins - în toate direcțiile, în toate dimensiunile! Infinitul a devenit o realitate naturală în fizică, o proprietate imuabilă a lumii.

Deci, undeva în depărtare se ascund alte universuri. Se poate ajunge la ei? Poate că, în ficțiunea științifică, a sosit timpul să înlocuim „mașinile timpului”, care au reușit deja să zboare în jurul lumilor din trecut și viitor, către „mașini spațiale” care se vor repezi prin lumile noastre stelare într-o distanță necunoscută de geometrie transcendentă. Ce cred oamenii de știință despre asta?

2005 - Institutul American de Aeronautică și Astronautică i-a onorat pe fizicianul austriac Walter Drescher și pe colegul său german Joachim Heuser în categoria „zborul viitorului”. Dacă ideile pe care le-au propus sunt corecte, atunci pe Lună se poate ajunge în câteva minute, pe Marte - în două ore și jumătate, dar 80 de zile sunt suficiente nu numai pentru a înconjura Pământul, ci și pentru a călători la o stea aflată la zece ani lumină de noi. Astfel de propuneri pur și simplu nu pot decât să apară - altfel astronautica va ajunge la un punct mort. Nu există altă opțiune: fie vom zbura într-o zi spre stele, fie călătoriile spațiale sunt absolut lipsite de sens, cum ar fi încercarea de a merge în jurul globului, sărind pe un picior.

Care este baza ideii lui Drescher și Heuser? Cu o jumătate de secol în urmă, omul de știință german Burkhard Heim a încercat să reconcilieze două dintre cele mai importante teorii ale fizicii moderne: mecanica cuantică și relativitatea generală.

La un moment dat, Einstein a arătat că spațiul din vecinătatea planetelor sau a stelelor este puternic curbat, iar timpul curge mai încet decât departe de ele. Acest lucru este dificil de verificat, dar ușor de explicat cu o metaforă. Spațiul poate fi asemănat cu o pânză de cauciuc bine întinsă, iar corpurile cerești sunt o împrăștiere de bile de metal, care se învârt monoton peste ea. Cu cât mingea este mai masivă, cu atât este mai adâncă depresiunea de sub ea. Gravitatea, a spus Einstein, este geometria spațială, o distorsiune vizibilă a spațiului-timp.

Heim și-a adus ideea la concluzia sa logică, presupunând că alte interacțiuni fundamentale sunt generate și de particularitățile spațiului în care trăim - și noi, potrivit lui Heim, trăim în spațiul cu șase dimensiuni (inclusiv timpul).

Adepții săi, Drescher și Heuser, au adus numărul de dimensiuni ale universului nostru la opt și chiar au descris cum puteți pătrunde granițele dimensiunilor cu care suntem obișnuiți (iată, „zborul viitorului”!).

Modelul lor de „mașină spațială” este după cum urmează: un inel rotativ și un câmp magnetic puternic cu o anumită configurație. Pe măsură ce viteza de rotație a inelului crește, nava spațială localizată aici pare să se dizolve în aer, devine invizibilă (cei care au vizionat filmul „Contact” bazat pe romanul lui Carl Sagan își amintesc bine scena în care nava sferică, care se învârtea nebunește în loc, a dispărut în spatele unei perdele ceață - transportată la „tunelul cu găuri de vierme”).

Deci, nava stelară a lui Drescher și Heuser a scăpat și într-o altă dimensiune, unde, conform ipotezei oamenilor de știință, constantele fizice, inclusiv viteza luminii, pot lua un sens complet diferit, de exemplu, mult mai mult. După ce s-a repezit de-a lungul dimensiunii altuia - de-a lungul „Universului paralel” - cu o viteză superluminală (în opinia noastră), nava s-a declarat instantaneu la țintă, fie că era Luna, Marte sau o stea.

Autorii lucrării scriu sincer că „acest proiect conține defecte” și „defecte matematice”, în special, nu este pe deplin clar modul în care nava pătrunde în Universul paralel și cu atât mai mult va ieși din el. Tehnologia modernă nu este capabilă de acest lucru. Și, în general, teoria propusă, se spune în comentariul revistei New Scientist, este dificil de legat de fizica modernă, dar este, probabil, o direcție destul de promițătoare.

Ce se întâmplă dacă oamenii noștri cu gânduri similare dintr-una din lumile paralele gândesc la fel și poate chiar încearcă să ne pătrundă?

Fizicianul și astronomul Stephen Feeney de la University College London, una dintre cele mai importante universități britanice, este convins că urmele unor astfel de coliziuni pot fi văzute pe hărțile radiației relicve, despre care se crede că a supraviețuit încă din primele etape ale universului și o umple uniform. Este considerată una dintre principalele confirmări ale teoriei Big Bang.

Astfel de hărți arată rezultatele măsurătorilor spectrului radiației relicve - regiunile mai fierbinți sunt indicate în roșu, cele mai reci - în albastru. După ce au studiat îndeaproape formațiunile circulare din panoramă, Feeney și colegii săi au ajuns la concluzia că acesta este un fel de „gropi cosmice” rămase după coliziunea universurilor paralele.

Centrul unui astfel de cerc este cea mai fierbinte regiune, în timp ce mai aproape de periferie culorile spectrului devin mai reci.

Potrivit oamenilor de știință, în trecutul îndepărtat în spațiu au existat adevărate „bătălii” între lumi paralele, la care au participat și ale noastre. „Universul cu bule” în care trăim, potrivit lor, a cunoscut cel puțin patru astfel de coliziuni.

Cu toate acestea, mulți cosmologi au ieșit deja cu critici, spunând că multe alte concluzii pripite pot fi ușor trase în acest fel. Autorii studiului sunt de acord că mai sunt multe de verificat. Cu toate acestea, dacă teoria „bulelor” este confirmată de cercetările viitoare, atunci omenirea va putea „privi” în lumi paralele pentru prima dată, nu numai în universul propriu, spun ei cu optimism.

Această „descoperire” pe urmele radiației relictive a fost făcută la o lună după ce un alt grup de oameni de știință, pe baza unor date similare, a pus sub semnul întrebării teoria conform căreia universul a fost creat de Big Bang. Ei cred că universul era înaintea lui și „big bang” se întâmplă periodic - după standarde cosmice.

Profesorul Universității Oxford, Roger Penrose, și profesorul Universității de Stat din Erevan, Vahe Gurzadyan, au găsit 12 cercuri concentrice pe hărțile de radiații ale relicvelor, dintre care unele au până la cinci inele. Împărțirea unui cerc în cinci inele înseamnă că în timpul existenței obiectului care afișează acest cerc, au fost notate cinci evenimente la scară largă.

Cosmologii cred că cercurile sunt amprente ale puternicelor unde radiaționale gravitaționale formate ca urmare a coliziunii găurilor negre din „eternitatea anterioară” - era cosmică, care a fost înainte de Big Bang.

În cele din urmă, găurile negre vor cuprinde toată materia din univers, spune profesorul Penrose. Odată cu distrugerea materiei, va rămâne doar energia. Și, la rândul său, va provoca un nou Big Bang și o nouă „eternitate”. Între timp, conform teoriei actuale a Big Bang-ului, universul se extinde constant și acest proces va continua la nesfârșit. Unii astronomi cred că, ca rezultat, se va transforma într-un pustiu rece și mort.

Universuri paralele - este această teorie sau realitate? Mulți fizicieni s-au străduit să rezolve această problemă de departe din primul an.

Există universuri paralele?

Este universul nostru unul dintre multele? Ideea universurilor paralele, atribuită anterior exclusiv științifico-ficțiunii, devine acum din ce în ce mai respectată în rândul oamenilor de știință - cel puțin în rândul fizicienilor, care de obicei duc orice idee până la limitele a ceea ce se poate presupune. În realitate, există un număr imens de universuri paralele potențiale. Fizicienii au propus mai multe forme posibile ale „multiversului”, fiecare dintre ele fiind posibilă în conformitate cu unul sau alt aspect al legilor fizicii. Problema care rezultă direct din definiția însăși este că oamenii nu pot vizita niciodată aceste universuri pentru a se asigura că există. Astfel, întrebarea este cum să folosim alte metode pentru a verifica existența universurilor paralele care nu pot fi văzute sau atinse?

Originea ideii

Se presupune că cel puțin unele dintre aceste universuri sunt locuite de omologi umani care trăiesc vieți similare sau chiar identice cu oamenii din lumea noastră. Această idee vă atinge ego-ul și vă trezește fanteziile - motiv pentru care multiversul, oricât de îndepărtate și de nedovedite ar fi, au fost întotdeauna atât de populare. Cel mai clar, ați văzut idei multiverse în cărți precum Omul din castelul înalt de Philip K. Dick și în filme precum Beware the Doors are Closing. De fapt, nu există nimic nou în ideea de multivers - acest lucru este clar demonstrat de filosoful religios Mary-Jane Rubenstein în cartea sa Lumi fără sfârșit. La mijlocul secolului al XVI-lea, Copernic a susținut că Pământul nu era centrul universului. Câteva decenii mai târziu, telescopul Galileo i-a arătat stele care nu erau la îndemână, așa că omenirea a avut prima idee despre imensitatea spațiului. Astfel, la sfârșitul secolului al XVI-lea, filosoful italian Giordano Bruno a argumentat că universul ar putea fi infinit și ar putea conține un număr infinit de lumi locuite.

Universul matrioșka

Ideea că universul conține multe sisteme solare a devenit destul de comună în secolul al XVIII-lea. La începutul secolului al XX-lea, fizicianul irlandez Edmund Fournier D'Alba a sugerat chiar că ar putea exista o regresie infinită a universurilor cuibărite de diferite dimensiuni, atât mari, cât și mici. Din acest punct de vedere, un singur atom poate fi considerat ca un sistem solar real locuit. Oamenii de știință moderni neagă presupunerea existenței unui multivers-matrioșka, dar în schimb au propus alte câteva opțiuni în care ar putea exista multiversul. Iată cele mai populare.

Universul patchwork

Cea mai simplă dintre aceste teorii provine din ideea infinitului universului. Este imposibil să știm cu siguranță dacă este infinit, dar este imposibil să-l negăm. Dacă este totuși infinit, atunci ar trebui să fie împărțit în „patch-uri” - regiuni care nu sunt vizibile unul de celălalt. De ce? Faptul este că aceste regiuni sunt atât de departe una de cealaltă încât lumina nu poate acoperi o astfel de distanță. Universul are o vechime de doar 13,8 miliarde de ani, deci orice regiune la 13,8 miliarde de ani lumină distanță este complet separată una de cealaltă. Conform tuturor datelor, aceste regiuni pot fi considerate universuri separate. Dar ei nu rămân în această stare pentru totdeauna - în cele din urmă lumina trece granița dintre ei și se extind. Și dacă Universul constă de fapt dintr-un număr infinit de „universuri insulare” care conțin materie, stele și planete, atunci undeva trebuie să existe lumi identice cu Pământul.

Multivers inflaționist

A doua teorie crește din idei despre cum a început universul. Conform teoriei Big Bang dominante, a început ca un punct infinitesimal care s-a extins incredibil de repede într-o minge de foc aprinsă. La o fracțiune de secundă după începerea expansiunii, accelerația atinsese deja o viteză atât de extraordinară, care era mult mai rapidă decât viteza luminii. Și acest proces se numește „inflație”. Teoria inflaționistă explică de ce universul este relativ omogen în orice moment dat. Inflația a extins această minge de foc la proporții cosmice. Cu toate acestea, starea inițială avea, de asemenea, un număr mare de variații aleatorii diferite, care au fost, de asemenea, supuse inflației. Și acum sunt salvate ca radiații relicve, lumina slabă a Big Bang-ului. Și această radiație pătrunde întregul Univers, făcându-l nu atât de uniform.

Selecția naturală cosmică

Această teorie a fost formulată de Lee Smolin din Canada. În 1992, el a sugerat că universurile ar putea evolua și reproduce în același mod ca și ființele vii. Pe Pământ, selecția naturală contribuie la apariția unor trăsături „utile”, cum ar fi o viteză mare de alergare sau o poziție specială a degetelor mari. De asemenea, trebuie să existe o anumită presiune în multivers care face ca unele universuri să fie mai bune decât altele. Smolin a numit această teorie „selecție naturală cosmică”. Ideea lui Smolin este că universul „mamă” poate da viață „fiicelor” care se formează în interiorul său. Universul părinte poate face acest lucru numai dacă are găuri negre. O gaură neagră se formează atunci când o stea mare se prăbușește sub propria sa forță gravitațională, lovind toți atomii împreună până când ajung la densitate infinită.

Brane multivers

Când teoria relativității generale a lui Albert Einstein a început să câștige popularitate în anii douăzeci, mulți oameni au discutat despre „a patra dimensiune”. Ce ar putea fi acolo? Un univers ascuns poate? Era o prostie, Einstein nu și-a asumat existența unui nou univers. Tot ce a spus el a fost că timpul este aceeași dimensiune, care este similară cu cele trei dimensiuni ale spațiului. Toate cele patru sunt legate între ele, formând un continuu spațiu-timp, a cărui materie este distorsionată - și se obține gravitația. În ciuda acestui fapt, alți oameni de știință au început să discute despre posibilitatea altor dimensiuni în spațiu. Pentru prima dată, în lucrările fizicianului teoretic Theodor Kaluza au apărut indicii de dimensiuni ascunse. În 1921, el a demonstrat că adăugând noi dimensiuni ecuației relativității generale a lui Einstein, s-ar putea obține o ecuație suplimentară care ar putea prezice existența luminii.

Interpretare multi-lumi (Quantum Multiverse)

Teoria mecanicii cuantice este una dintre cele mai reușite din toată știința. Ea discută despre comportamentul celor mai mici obiecte, cum ar fi atomii și particulele lor elementare constitutive. Poate prezice o mare varietate de fenomene, de la forma moleculelor la modul în care lumina și materia interacționează, toate cu o precizie incredibilă. Mecanica cuantică consideră particulele sub formă de unde și le descrie într-o expresie matematică numită funcție de undă. Poate că cea mai ciudată caracteristică a funcției de undă este aceea că permite unei particule să existe simultan în mai multe stări. Aceasta se numește suprapunere. Dar suprapunerile se descompun imediat ce obiectul este măsurat în vreun fel, deoarece măsurătorile forțează obiectul să aleagă o poziție specifică. În 1957, fizicianul american Hugh Everett a sugerat să nu ne mai plângem de natura ciudată a acestei abordări și să trăim doar cu ea. El a sugerat, de asemenea, că obiectele nu trec la o poziție specifică atunci când sunt măsurate - în schimb, el credea că toate pozițiile posibile încorporate în funcția de undă sunt la fel de reale. Prin urmare, atunci când un obiect este măsurat, o persoană vede doar una dintre multele realități, dar există și toate celelalte realități.