Teorien om flere universer. Der vitenskapen ender og fiksjon begynner?

Universet hvor det har alltid vært og vil alltid være det. Minst slik vi ble fortalt, og slik det følger av ordet "universet". Men uansett hva den sanne natur av Universet, vår evne til å samle informasjon om det er sterkt begrenset. Siden den Store Eksplosjonen fant sted med 13,8 milliarder år, og hastigheten med hvilken informasjon som reiser — fartsgrensen, lysets hastighet er begrenset. Derfor, selv om hele universet kan faktisk være uendelig, det observerbare universet — ikke.

Ifølge den ledende ideer i teoretisk fysikk, vårt univers kan være bare et lite område av den enorme flere universer, som kan være uendelig mange. Noen av disse ideene er virkelig vitenskapelig, og noen er rent spekulativ, ønsketenkning. La oss lære å dele dem. Men først litt bakgrunn.

er Det flere universer?

Den Moderne universet gir oss noen interessante fakta som er lett å observere og å kontrollere, uansett, med hjelp av forskning fasiliteter i verdensklasse. Vi vet at universet utvider: vi kan måle egenskapene av galakser, avstand og hastighet av lavkonjunktur fra oss. Jo lenger de er, jo raskere fjernet. I sammenheng med Generell relativitetsteori, dette betyr at universet ekspanderer.

Og hvis universet utvider i dag, noe som betyr at i det siste det var mindre og tettere. Hvis du fordype deg langt nok inn i fortiden, kan du finne at hun ble også mer homogen (på grunn av tyngdekraften tok en stund å samle alle hauger) og varmere (fordi mindre bølgelengder av lys betyr høyere energi og temperatur). Dette bringer oss tilbake til Big Bang.

Men Big Bang var ikke begynnelsen av Universet. Vi kan se inn i fortiden bare til et visst punkt i tiden som spådommer om Big Bang ikke lenger sant. Det er noen observasjoner av ting i Universet at Big Bang ikke forklare, men forklarer teorien om kosmisk inflasjon.

På 1980-tallet, er det utviklet ganske mye av teoretiske konsekvensene av inflasjon, blant annet:

• skal se ut som såing av stor-skala strukturer;
• for at svingninger i temperatur og tetthet må finnes på skalaer som overstiger horisont på plass;
• for at alle deler av plass, selv med svingninger, må ha konstant entropi;
• må være høy temperatur laget Big Bang.

På 1990-tallet, 2000-tallet og 2010s, fire av disse spådommer ble bekreftet ved observasjoner med høy nøyaktighet. Kosmisk inflasjon er å vinne.

Inflasjon forteller oss at før Big Bang universet ble fylt med partikler, antiparticles og stråling. I stedet ble hun fylt med energi iboende plass til seg selv og denne energien førte til det faktum at plassen var ekspanderer raskt, ubønnhørlig og eksponentielt. På et tidspunkt, inflasjon avsluttet, og alle (eller nesten alle) av denne energien ble omgjort til materie og energi, initiere hot Big Bang. Slutten av inflasjon markerte begynnelsen av Big Bang. Det er, Big Bang var, men ikke i begynnelsen.

Hvis dette var hele historien, vi var i hendene på en ekstremt store universet. Dens egenskaper vil være den samme overalt, det lover er de samme, og de delene som var utenfor den synlige horisonten, ville være lik det stedet hvor vi er, men å kalle dem flere universer ville være umulig.

Jeg mener, det ville være umulig inntil da, før du huske på at alt som eksisterer fysisk har til å være quantum i naturen. Selv inflasjon med alle de ukjente rundt henne, må være et kvantesprang feltet.

Hvis du trenger å inflasjon hadde egenskaper av quantum felt:

• i dens egenskaper bør være den usikkerhet som ligger i dem;
• - feltet bør være beskrevet av en bølge funksjon;
• - feltet verdier er strukket over tid;

Da vil du komme til en uvanlig konklusjon.

Inflasjon gjorde ikke ende overalt samtidig, men heller i en egen, valgte uavhengige områder, mens avstanden mellom dem fortsatte å hovne opp. Må være noen stor regionene av verdensrommet der inflasjonen slutter og begynner med the Big Bang, men de vil aldri møte på grunn av den delte områder av inflasjonsdrivende plass. Etter starten av inflasjonen vil fortsette på ubestemt tid, og er garantert, i hvert fall noen steder.

Når inflasjonen er avsluttet, får vi et Big Bang. Som en del av Universet vi ser er bare en del av regionen der inflasjonen er avsluttet, utover det som mange ikke observerbare Universet. Og det er et stort antall regioner, som er skilt fra hverandre, med nøyaktig den samme historien.

Dette Er ideen om flere universer. Som du kan se, det er basert på to uavhengige, godt etablert og allment akseptert aspekter av teoretisk fysikk: quantum arten av alt og egenskaper av kosmisk inflasjon. Det er ingen måte å måle det, så er det ingen måte å måle ikke-observerte en del av Universet. Men disse to teoriene som ligger i kjernen, inflasjon, og kvantefysikk, har vist sin verdi. Dersom de er riktige, flere universer vil være uunngåelig resultat, og vi kommer til å leve i dem.

Hva? Det er mange teoretiske konsekvensene, som er uunngåelig, men at vi ikke kan vite sikkert fordi jeg ikke kan sjekke dem ut. Flere universer —en av konsekvensene. Ikke at det var nyttig, det er bare en interessant prediksjon som følger av teorier.

Hvorfor er det så mange teoretikere som skriver om temaet i flere universer? Om emnet av parallelle universer og deres forbindelser med våre egne? Hvorfor sier de at flere universer knyttet til strenger av den kosmologiske konstant, og det faktum at vårt univers er perfekt avstemt for livet?

Ja, fordi den beste ideer de har.

I forbindelse med strengteori det er en enorm liste over alternativer som i utgangspunktet kan det ta nesten hvilken som helst verdi. Denne teorien gir ingen spådommer for dem, så vi er tvunget til å anslå sine verdier i sammenheng med streng støvsugere. Hvis du har hørt om den utrolig store tall, som den berømte 10⁵⁰⁰, som vises i strengteori, de refererer til mulige verdier av streng støvsugere. Vi vet ikke hva de er eller hvorfor har slike verdier. Ingen vet hvordan å telle.

Så, i stedet for å si, "det finnes flere universer!", folk tenker som følger:

• for Vi vet ikke hvorfor den fundamentale konstanter har slike verdier at de har.
• for Vi vet ikke hvorfor de fysiske lovene er som de er.

String Teori er den eneste rammeverk som skulle sikre våre lover våre grunnleggende konstant i fysikk, men også gi oss andre lover eller konstant.

Derfor, hvis vi har et stort flere universer der ulike regioner har ulike lover og permanent, er en av disse kan være vår.

Problemet er at det er ikke bare rent spekulativt, men det er ingen grunn, gitt inflasjon og kvantefysikk, til å tro at utposning av rom-tid ulike lover og konstanter i ulike regioner.

Jeg liker Ikke denne tilnærmingen til resonnement? Ja, ingen liker det.

Som vi har sett, flere universer er ikke en vitenskapelig teori i seg selv. Snarere er det en teoretisk konsekvens av lovene i fysikk i den mest komplette forstand. Selv om du har inflasjonspress universet er styrt av kvantefysikken, vil du være bundet til det. Men — som streng teori — det problemer: det gjør ikke forutsi noe av det vi så, og kunne ikke forklare uten det, og det ikke spå noe konkret som vi kan gå og se.

I det fysiske Universet, er det viktig å observere alt vi kan, og for å sanke noen kunnskap som du har tilgang til. Bare fra hele datasettet, som vi håper vil være til stede, vil det være mulig å trekke vitenskapelige dom om arten av Universet. Noen av disse kunnskapene vil ha konsekvenser som vi ikke kan måle og bevise eksistensen av flere universer, for eksempel. Men når folk snakker om fundamentale konstanter, den fysiske lover, verdier string støvsugere, de er ikke vitenskap å gjøre, de bare argumentere. Man kan spekulere i om flere universer og gi et eksempel på en fremtredende arbeid av slike teoretikere, men for å gjøre dette vitenskapelige mening er nei.