Infračervený pohľad na súhvezdie Carina zhotovené ďalekohľadom WISE.
(Obrázok: © NASA / JPL-Caltech / UCLA)
Paul M. Sutter je astrofyzik na Štátna univerzita v Ohiu, hostiteľ „Spýtajte sa Spaceman" a „Vesmírne rádio, „a autor“Vaše miesto vo vesmíre"Sutter prispel k tomuto článku Hlasy expertov Space.com: Op-Ed & Insights.
Je to trvalý sci-fi favorit: iné svety, iné vesmíre, ďalšie možnosti, hneď za hranicami známeho vesmíru alebo len rýchly pohyb magického zariadenia. Možno, že ostatné svety sú strašne podobné tým vlastným, až na malé nepredvídateľné zmeny v histórii. Možno sú radikálne odlišné, s novým a zvláštnym a úžasným životom. Možno sú také odlišné, že sa tam ani neuplatňujú základné pravidlá fyziky.
Hovorím, samozrejme, o multiverse - o možnosti, že niekde vonku sú iné odlišné vesmíry.
Ale existujú?
Fúkajúce bubliny
Mnohorozmerná myšlienka sa objavuje v niekoľkých rôznych oblastiach vedy, filozofie a dokonca aj náboženstva. V rámci samotnej fyziky sa v kvantovej mechanike objavuje možnosť iných svetov (najmä prostredníctvom interpretácie „mnohých svetov“, v ktorej každý náhodný výsledok v interakcii oddeľuje nové vesmíry, kde sa každý výsledok realizuje) a teórie strun (v ktorých sú rôzne usporiadania) malých, zvinutých ďalších rozmerov vedie k odlišnej fyzike v ich vlastnom vesmíre).
O týchto myšlienkach je zábavné hovoriť, ale možno najlákavejšou cestou k multivesmíru je pochopenie najskorších momentov samotného vesmíru: obdobia inflácie.
Ako najlepšie vieme povedať, nesmierne skorý vesmír prešiel obdobím neuveriteľne rýchla expanzia: inflácia. Vedci sa domnievajú, že táto epocha bola poháňaná exotickým kvantovým poľom - bublajúcou, penivou energiou upečenou do vákua samotného vesmírneho času -, čo spôsobilo, že sa vesmír takmer roztrhol s intenzitou expanzie. Ale čoskoro toto pole stratilo nadšenie a rozpadlo sa na roj častíc, ktoré dnes obývajú súčasný vesmír.
A to bolo v tejto epoche inflácie multivesmír mal reálnu šancu sa objaviť, Predstavte si skorý, inflačne ovládaný vesmír ako obrovský bochník rastúceho chleba. Príbeh, ktorý som práve povedal, predpokladá, že inflácia začína a končí rovnomerne v celom vesmíre; celý bochník prestane stúpať v rovnakom okamihu.
Čokoľvek však viedlo k inflácii, bolo to kvantové pole, čo znamená, že nemôžeme predpokladať, že veci sú také jednoduché. Niektoré časti poľa boli len náhodne energeticky účinnejšie ako iné, zatiaľ čo iné miesta boli pokojnejšie. To je len náhodná povaha života v kvantovom svete.
Takže náš bochník chleba nie je úplne jednotný. Niektoré jeho časti môžu prestať stúpať, stláčať sa a izolovať sa, zatiaľ čo zvyšok bochníka naďalej stúpa. A keďže vždy bude nejaká časť bochníka stúpať rýchlejšie, ako je priemer, teraz si viete predstaviť bochník chleba, ktorý neustále stúpa na večnosť, s malými kúskami a vreckami, ktoré tu a tam náhodne zachytávajú pomalú časť a samovoľne sa trhajú.
Každý z týchto zlomených bitov je vlastným jedinečným vesmírom, len jednou z mnohých bubliniek v multiverzi. Podrobnosti o konci inflácie navyše určujú množstvo dôležitých fyzikálnych vlastností, ako je sila prírodných síl a hmota častíc (podrobnosti závisia od konkrétneho modelu nafúknutia). Hovoríme veci ako hmotnosť elektrónu a počet častíc. Naozaj dôležité veci.
A keďže každý z týchto stiesnených, vesmírov s bublinami končí infláciu vlastným jedinečným a špeciálnym spôsobom, každý z bublín vesmíru dostane svoju vlastnú jedinečnú sadu fyziky.
Krížové odpovede
Pretože celý bochník chleba neustále stúpa (keďže je jeho časť vždy rýchlejšia ako priemerná miera inflácie), veľmi rýchlo získate okolo seba veľa bublajúcich vesmírov. Multiverse. Každý vesmír je v podstate navždy uzavretý od ostatných. Sú však prípady, keď sa môžu pretínať.
Ak sa dva vesmíry stlačia relatívne skoro po sebe a relatívne blízko seba, potom sa môžu nakrátko pretínať a potom sa po zvyšok večnosti nafúknu od seba. A ak áno, táto križovatka by mohla zanechať odtlačok v kozmické mikrovlnné pozadie z týchto vesmíru, zvyšná fosílna škrupina svetla z obdobia, keď bol vesmír infantilný 380 000 rokov.
Predstavte si dve mydlové bubliny, ktoré sa navzájom trú; tento odtlačok bude mať podobu zvláštneho kruhu na oblohe (kde „zvláštnosť“ závisí od toho, aký druh vesmíru by sme sa mohli pretínať). Prirodzene, nenašli sme také stopy multivesmíru.
Bez priameho dôkazu je ťažké posúdiť životaschopnosť multivesmírovej inflačnej myšlienky. Mohlo by to byť generický výsledok všetkých teórií inflácie, takže ak dokážeme nájsť silnejšie dôkazy o inflácii, mohli by sme tiež preukázať existenciu multivesmíru. Ale práve teraz úplne nerozumieme mechanizmom inflácie, takže to nie je moc ďalej.
A tu je ďalšia otázka na zamyslenie. Ak ste trochu zmenili fyziku nášho vesmíru, potom život, ako vieme, by to nebolo možné. Prečo sa nachádzame v takom špeciálnom vesmíre, kde môže náš druh života prežiť? Je to možno kvôli všetkým bublinám vo viacstrane, samozrejme, že sme sa ocitli v jednej z mála schopných vyvolať inteligenciu? (Alebo by sme si toho neboli vedomí.) Alebo je to niečo oveľa hlbšie? Je to dokonca otázka pre vedu?
Možno iný vesmír má všetky odpovede.
Ďalšie informácie získate po vypočutí epizódy „Žijeme v multiverse?“ na podcaste "Spýtajte sa kozmonauta", ktorý je k dispozícii na stránkeiTunes a na webe na adresehttp://www.askaspaceman.com, Vďaka spoločnosti @ProducerEv, Matthewovi A., Tomovi S., Tahovi, Oliverovi H., Wally H., Christiaanovi D., Keithovi G., Alexovi Z., Murtaze P., Kentovi L., Gabimu P. a Slinkerdeerovi. za otázky, ktoré viedli k tomuto dielu! Svoju vlastnú otázku položte na Twitteri pomocou #AskASpaceman alebo sledovaním Paula @PaulMattSutter a facebook.com/PaulMattSutter.
- Paralelné vesmíry: teórie a dôkazy
- Konfrontácia multivesmíru: Čo by znamenal „nekonečný vesmír“
- Multiverse alebo Universe? Diskusia fyzikov
