Съдържание:

Има ли паралелни светове?
Има ли паралелни светове?

Видео: Има ли паралелни светове?

Видео: Има ли паралелни светове?
Видео: National Geographic - Beyond The Cosmos - Multiverse / Отвъд Космоса - Паралелни вселени 2024, Март
Anonim

Физическата реалност може да бъде много по-обширна от просто парче пространство във времето, което наричаме Вселена. Нашата космическа среда може да бъде изградена в невероятен мащаб, а астрономическите ни инструменти са невероятно ограничени. Ние, като мравките, не знаем колко огромен е светът извън мравуняка.

Така че някои физици-теоретици сериозно обмислят теорията за мултивселената, според която нашият свят е само един от многото. Освен това, прилагайки квантовата теория към Вселената, ние сме принудени да признаем, че тя съществува едновременно в много състояния.

С други думи, позволявайки прилагането на квантови флуктуации към Вселената, ние практически сме принудени да признаем съществуването на паралелни светове. Интересно е също, че комбинацията от теория на струните и "вечната" версия на инфлационната космология (като говорим за инфлационния модел на Вселената) осигурява естествена основа за така наречената "ландшафтна мултивселена".

Теория на мултивселената: Инфлация

Като начало, концепцията за мултивселената се появява в няколко области на физиката (и философията) наведнъж, но най-яркият пример е теорията за инфлацията, която описва хипотетично събитие, случило се, когато нашата Вселена е била много млада - по-малко от втори стар. Според НАСА за невероятно кратък период от време Вселената е преминала през период на бързо разширяване, "набъбване", ставайки все по-голяма и по-голяма.

Смята се, че инфлацията в нашата Вселена е приключила преди около 14 милиарда години. Инфлацията обаче не свършва навсякъде по едно и също време. Изследователите смятат, че може би тъй като инфлацията завършва в един регион, тя продължава в други.

По този начин, докато инфлацията приключи в нашата вселена, може да има други, много по-далечни региони, където инфлацията продължава - и продължава в момента. Освен това отделните вселени, според LiveScience, могат да „отщипват“по-големи, набъбващи, разширяващи се вселени, създавайки безкрайно море от вечна инфлация, изпълнено с множество индивидуални вселени.

При този сценарий на вечна инфлация всяка вселена ще възникне със свои собствени закони на физиката, собствена колекция от частици, собствено разположение на силите и собствени стойности на фундаментални константи, казват изследователите.

Това може да обясни защо нашата Вселена има свойства, които притежава, и особено тези, които е трудно да се обяснят с помощта на понятия като тъмна материя или космологична константа. „Ако имаше мултивселена, тогава щяхме да имаме произволни космологични константи в различни вселени и е просто съвпадение, че тази, която имаме в нашата вселена, взема стойността, която наблюдаваме“, казва Дан Хелинг, космолог от университета Аризона и експерт по теория на мултивселената.

Теория на мултивселената: Наблюдения и доказателства

Интересното е, че друго доказателство за съществуването на карикатурата са наблюденията - в нашата Вселена трябваше да се случат толкова много неща, че съществуването на живот изглежда невероятно. И ако имаше само една Вселена, най-вероятно не би трябвало да има живот в нея. Но в мултивселената вероятността за живот е много по-висока. Но тази теория трудно може да се нарече убедителна, поради което повечето учени остават скептични относно идеята за мултивселена.

И все пак мнозина са се опитали да намерят повече физически, убедителни доказателства за съществуването му. Например, ако съседна вселена се е оказала близо до нашата преди много време, тя може да се е сблъскала с нея, оставяйки забележим отпечатък.

Този отпечатък може да бъде под формата на изкривявания в космическата микровълнова фонова радиация или реликтно излъчване (светлина, останала от времето, когато Вселената е била милион пъти по-малка от днешната) или в странните свойства на галактиките в посоката на сблъсъка, според документ, публикуван от изследователи от University College London…

Някои астрофизици отидоха още по-далеч, търсейки специални видове черни дупки, които може да са артефакти от части от нашата вселена, които се отделят в собствената си вселена чрез процес, наречен квантово тунелиране.

Ако някои области от нашата Вселена бяха разделени по този начин, те биха оставили след себе си „мехурчета“в нашата Вселена, които биха се превърнали в тези уникални черни дупки, които според изследователите „може да съществуват днес“.

„Потенциалното откриване на тези черни дупки може да покаже съществуването на мултивселена“, казват теоретиците. Въпреки това, всички тези видове търсения досега не са довели до никъде, така че днес Мултивселената остава хипотетична.

Теория на мултивселената: Фонова радиация

През 1964 г. физиците Арно Пензиас и Робърт Уилсън работят в Bell Laboratories в Холмдел, Ню Джърси, създавайки свръхчувствителни микровълнови приемници за радиоастрономически наблюдения. Но каквото и да направиха, не успяха да освободят приемниците от фоновия радио шум, който, колкото и да е странно, сякаш идваше от всички посоки едновременно.

Пензиас се свърза с физика от Принстънския университет Робърт Дике, който теоретизира, че радио шумът може да бъде космическо микровълново фоново излъчване (CMB), което е основното микровълново лъчение, което изпълва Вселената.

Това е историята на откриването на CMB, проста и елегантна. За своето откритие Пензиас и Уилсън получиха Нобелова награда по физика през 1978 г. и с основателна причина. Тяхната работа постави началото на нова ера на космологията, позволявайки на учените да изучават и разбират Вселената, както никога досега.

Интересно е, че работата на физиците доведе и до едно от най-удивителните открития в най-новата история: уникалните характеристики на реликтовата радиация може да са първото пряко доказателство, че наистина съществуват безкраен брой светове извън известната вселена. Въпреки това, за да се разбере правилно това необичайно твърдение, е необходимо да се направи пътуване до началото на времето.

Теория на мултивселената: Големият взрив

Според общоприетата теория за произхода на Вселената през първите няколкостотин хиляди години след Големия взрив нашата Вселена е била изпълнена с невероятно гореща плазма, състояща се от ядра, електрони и фотони, които разпръскват светлината.

До около 380 000 години продължаващото разширяване на нашата Вселена я охлажда до температури под 3000 Келвина, което позволява на електроните да се слеят с ядрата, за да образуват неутрални атоми, а абсорбцията на свободни електрони позволява на светлината да осветява тъмнината.

Доказателство за това - под формата на споменатия по-рано CMB - е това, което Пензиас и Уилсън откриха. Тяхното откритие в крайна сметка помогна за установяване на теорията за Големия взрив.

В продължение на много еони продължаващото разширяване е охлаждало нашата вселена до температура от само около 2,7 K, но тази температура е неравномерна. Разликите в температурата възникват поради факта, че материята е неравномерно разпределена във Вселената. Смята се, че това е причинено от малки флуктуации в квантовата плътност, настъпили точно след Големия взрив.

През 2017 г. изследователи от университета в Дърам в Обединеното кралство публикуваха документ, в който се предполага, че CMB отпечатъци (наречени студени петна) може да са доказателство за други светове. Авторите предположиха, че петната в микровълновата фонова радиация са се появили в резултат на сблъсък между нашата Вселена и друга.

Като цяло петната в реликтовата радиация могат да се считат за първото доказателство за съществуването на мултивселената - милиарди други вселени, подобни на нашата, - пишат изследователите.

Теория на мултивселената: тъмна материя

Друго доказателство в съкровищницата на теорията на Мултивселената добавя ново, изключително интересно изследване. Резултатите му, пише Vice, предполагат, че черните дупки, образувани от срутени вселени, генерират тъмна материя и нашата собствена вселена може да изглежда като черна дупка за външни хора.

Имайте предвид, че тъмната материя е невидимо вещество, което представлява по-голямата част от масата на Вселената - въпреки че не излъчва забележима светлина, тя все още съществува, тъй като има гравитационен ефект върху клъстери от галактики и други излъчващи обекти в космоса.

Предложени са шеметен набор от хипотези за обяснение на тъмната материя, но сега учените предполагат, че първичните черни дупки, хипотетични обекти, датиращи от ранните дни на Вселената, „са жизнеспособен кандидат за тъмна материя“. До това заключение стигна международен екип от изследователи от Съединените щати, Япония и Тайван в статия, публикувана в научното списание Physical Review Letters през януари тази година.

И все пак в момента всички тези концепции са спекулативни, въпреки че физиците очакват през следващите години нови начини за наблюдение със сложни телескопи да помогнат да отговорят на много въпроси.

Теория на мултивселената: Отново инфлация

Известният британски физик-теоретик Стивън Хокинг почина на 14 март 2018 г., след като прекара десетилетия прикован към инвалидна количка и зависим от синтезатор на реч поради страданието, причинено от амиотрофична латерална склероза. Последната изследователска работа на учения, публикувана само 10 дни преди смъртта му, е написана съвместно с професора по теоретична физика Томас Хертог и засяга мултивселената.

В статия, озаглавена "Плавен изход от вечната инфлация?" Хокинг и Хертог теоретизираха, че бързото разширяване на пространство-времето след Големия взрив може да се случва многократно, създавайки множество вселени.

Тяхната работа е по същество продължение на Теорията на инфлацията, която предполага, че преди Големия взрив Вселената е била изпълнена с енергия, която е била част от самото пространство, и тази енергия е карала пространството да се разширява с експоненциална скорост. Именно тази енергия доведе до Големия взрив и за това говорихме по-рано.

Въпреки това, тъй като инфлацията, както всичко останало, е квантова по природа, това означава, че трябва да има области на пространството във Вселената, където инфлацията свършва и започва Големият взрив. Тези зони обаче никога не могат да се сблъскат една с друга, тъй като са разделени от зони на надуващо пространство.

Теория на мултивселената: Критика и заключения

В заключение трябва да се каже, че когато някой говори за теорията на мултивселената, това може да звучи едновременно нахално и скромно. Но много физици имат съвсем различна реакция: според тях идеята за мултивселената е ненаучна и може би дори „опасна“, тъй като може да доведе до погрешно насочени научни усилия.

Например, Пол Щайнхард, професор по природни науки в Принстънския университет, нарече теорията на мултивселената „Теорията на всичко“, тъй като тя е съвместима с произволно наблюдение и следователно няма никакво емпирично пристрастие.

По един или друг начин, въпреки критиката на теорията за множеството светове, данните от научните изследвания (някои от които са описани в тази статия) правят възможно излагането на дори такива на пръв поглед безумни теории. В крайна сметка, връщайки се към аналогията с мравуняка, какво знаем за света, в който живеем?

Препоръчано: