WISE teleskopa uzņemtais Carina zvaigznāja infrasarkanais skats.
(Attēls: © NASA / JPL-Caltech / UCLA)
Pols M. Sutters ir astrofiziķis plkst Ohaio štata universitāte, “Jautājiet kosmosa darbiniekam" un "Kosmosa radio, "un" autorsTava vieta Visumā"Sutters sniedza ieguldījumu šajā rakstā Space.com ekspertu balsis: op-ed un ieskats.
Tas ir daudzgadīgs zinātniskās fantastikas favorīts: citas pasaules, citi Visumi, citas iespējas, tieši ārpus zināmā kosmosa robežām vai tikai burvju ierīces sižeta attālumā. Varbūt citas pasaules ir ārkārtīgi līdzīgas tām, izņemot dažas savdabīgas, mazas izmaiņas vēsturē. Varbūt viņi ir radikāli atšķirīgi, ar jaunu un dīvainu un brīnišķīgu dzīves veidu. Varbūt viņi ir tik atšķirīgi, ka fizikas pamatnoteikumi tur pat nav piemērojami.
Es, protams, runāju par multiverse - iespēju, ka kaut kur tur ir arī citi atšķirīgi Visumi.
Bet vai tie pastāv?
Pūš burbuļi
Daudzveidīgā ideja izvēršas dažās dažādās zinātnes, filozofijas un pat reliģijas jomās. Pašā fizikā citu kvantu iespējamība parādās kvantu mehānikā (īpaši izmantojot “daudzo pasauļu” interpretāciju, kurā katrs nejaušs rezultāts mijiedarbībai atdalās no jauniem universiem, kur katrs rezultāts tiek realizēts) un stīgu teorijai (kurā atšķirīgas izkārtojumi) niecīgu, sarullētu papildu dimensiju dēļ atšķiras fizika viņu pašu Visumos).
Par šīm idejām ir jautri runāt, taču, iespējams, vilinošākais ceļš uz multiversu ir mūsu izpratne par paša Visuma agrākajiem mirkļiem: inflācijas periodu.
Kā vislabāk varam pateikt, ārkārtīgi agrīnajā Visumā tika piedzīvots periods neticami strauja paplašināšanās: inflācija. Zinātnieki teorē, ka šo laikmetu virzīja eksotisks kvantu lauks - burbuļojoša, putojoša enerģija, kas iepludināta pašā telpas-laika vakuumā -, kas lika Visumam gandrīz sašķelties ar sevi ar tā paplašināšanās intensitāti. Bet drīz vien šis lauks zaudēja verve un ieslīdēja daļiņu barā, kas tagad apdzīvo mūsdienu Visumu.
Un tieši šajā inflācijas laikmetā notika multivide bija reāla iespēja parādīties. Iedomājieties agrīno Visumu, kurā valda inflācija, kā milzu maizes klaipu. Stāsts, ko tikko stāstīju, pieņem, ka visā kosmosā inflācija sākas un apstājas vienmērīgi; viss klaips pārstāj celties tieši tajā pašā brīdī.
Bet tas, kas izraisīja inflāciju, bija kvantu lauks, kas nozīmē, ka mēs nevaram pieņemt, ka lietas ir tik vienkārši. Dažas lauka daļas bija tikai nejauši enerģētiskas nekā citas, bet citas vietas bija vairāk nomierinošas. Tas ir tikai dzīves nejaušs raksturs kvantu pasaulē.
Tātad mūsu maizes klaips nav precīzi vienāds. Dažas tā daļas var pārstāt celties, izspiest sevi un izolēties, bet pārējais klaips turpina celties. Un, tā kā vienmēr būs kāda klaipu daļa, kas pieaug ātrāk nekā vidēji, tagad varat iedomāties maizes klaipu, kas turpina pieaugt mūžībā, ar maziem gabaliņiem un kabatām šeit un tur nejauši noķerot lēnu porciju un izspiežot sevi.
Katrs no šiem nogrieztajiem bitiem ir savs unikālais Visums, tikai viens burbulis no daudziem multiverse. Vēl vairāk, informācija par inflācijas beigām nosaka svarīgu fizisko īpašību kopumu, piemēram, dabas spēku spēku un daļiņu masu (detaļas ir atkarīgas no konkrētā inflācijas modeļa). Mēs runājam par tādām lietām kā elektronu masa un daļiņu sugu skaits. Tiešām svarīgas lietas.
Un tā kā katrs no šiem izspiestajiem burbuļu Visumiem inflāciju izbeidz savā unikālā un īpašā veidā, katrs no burbuļa Visumiem iegūst savu unikālo fizikas komplektu.
Šķērsielas atbildes
Tā kā viss maizes klaips turpina pieaugt (tā kā vienmēr tā daļa ir ar straujāku nekā vidējo inflācijas līmeni), ļoti ātri, jūs saņemat ļoti daudz Visumu, kas burbuļo viens otram apkārt. Multiverse. Katrs Visums ir mūžīgi noslēgts no citiem. Tomēr ir daži gadījumi, kad tie var krustoties.
Ja divi Visumi saīsinās salīdzinoši drīz viens pēc otra un samērā tuvu viens otram, tad tie varētu īsi krustoties, pirms atlikušo mūžību piepūš viens no otra. Un, ja viņi to darīs, šis krustojums varētu atstāt iespiedumu kosmiskais mikroviļņu fons no šiem Visumiem - palikušais fosilās gaismas apvalks no brīža, kad Visums bija infantils 380 000 gadus vecs.
Iedomājieties, kā divi ziepju burbuļi berzējas viens pret otru; šis nospiedums notiks kā nepāra izskata aplis uz debesīm (kur “dīvainība” ir atkarīga no tā, kāda veida Visumu mēs varētu krustot). Protams, mēs neesam atraduši šādas daudzspēku pēdas.
Ja nav tiešu pierādījumu, ir grūti spriest par multiplikācijas idejas dzīvotspēju. Tas varētu būt visu inflācijas teoriju vispārīgs rezultāts, tāpēc, ka, ja mēs spējam atrast labākus pierādījumus par inflāciju, mēs varētu parādīt arī multiverse pastāvēšanu. Bet šobrīd mēs pilnībā neizprotam inflācijas mehānismu, tāpēc tas nav daudz, lai turpinātu.
Un šeit ir vēl viens jautājums, par kuru jādomā. Ja jūs tikai nedaudz mainītu mūsu Visuma fiziku, tad tāda dzīve, kādu mēs zinām, nebūtu iespējama. Kāpēc mēs atrodamies tik īpašā Visumā, kur var izdzīvot mūsu dzīvesveids? Varbūt tas ir saistīts ar visiem multivides burbuļiem, protams, ka mēs atrodamies vienā no nedaudzajiem, kas spēj radīt inteliģenci? (Vai arī mēs to neuzzinātu.) Vai tas ir kaut kas daudz dziļāks? Vai tas ir pat jautājums zinātnei?
Varbūt citam Visumam ir visas atbildes.
Uzziniet vairāk, noklausoties epizodi "Vai mēs dzīvojam Multiverse?" Podcast epizodē “Ask a Spaceman”, kas pieejama vietnēiTunes un tīmeklī plksthttp://www.askaspaceman.com. Paldies @ProducerEv, Matthew A., Tom S., Taha, Oliver H., Wally H., Christiaan D., Keith G., Alex Z., Murtaza P., Kent L., Gabi P. un Slinkerdeer par jautājumiem, kas noveda pie šī skaņdarba! Uzdodiet savu jautājumu čivināt, izmantojot #AskASpaceman vai sekojot Polam @PaulMattSutter un facebook.com/PaulMattSutter.
- Paralēli esošie universi: teorijas un pierādījumi
- Saskaroties ar daudzdaļīgo: ko nozīmētu 'bezgalīgie universi'
- Multiverse vai Visums? Fiziku debates
