Бесконечные Земли и альтернативные реальности: имеет ли эта противоречивая теория научное обоснование?
Сказать, что теория мультивселенной является одной из самых противоречивых в науке, - преуменьшение. На самом деле, просто поместив это в раздел журнала «Пространство», а не в недавно созданный раздел «Богословие», можно растрепать перья нескольких астрофизиков. Но почему это так, и есть ли основания предполагать, что мы живем в мультивселенной?
Истоки теории мультивселенной - это серая область. Некоторые, например, Дэвид Дойч в своей книге «Начало бесконечности», указывают на Эрвина Шредингера и его знаменитое уравнение. Это широко ввело идею квантовой механики, в которой частица может находиться в двух состояниях одновременно, в первой половине 20-го века. Прошло бы много лет, пока более серьезные последствия теории не были бы серьезно продуманы. Вы, вероятно, более знакомы с теорией мультивселенной в разных терминах - параллельных вселенных - поэтому давайте начнем с нее. По своей сути теория мультивселенной предполагает, что наша вселенная не одинока, а, возможно, одна из многих в той или иной форме. Так же, как мы обнаружили, что Земля была одной из многих планет, и что Млечный Путь был одной из многих галактик, некоторые ученые считают, что то же самое можно сказать и о Вселенной. На данный момент у нас нет прямых доказательств множественности (и даже эта перспектива спорна, о чем мы поговорим позже). Но наше лучшее косвенное доказательство его существования является своеобразным. Это связано с тем, насколько точны определенные математические константы во вселенной. Космологическая постоянная, например, является значением для плотности энергии вакуума пространства. Его существование объясняет, как вселенная расширяется со все возрастающей скоростью, что-то впервые обнаруженное в 1998 году.
Нажмите, чтобы узнать, как можно создать мультиверс
Но космологическая константа на 120 порядков меньше (то есть на десять от степени минус 120), чем, согласно теории, должно быть. Таким образом, даже небольшое изменение в его стоимости превратило бы нашу вселенную в беспорядок после Большого взрыва. Так же и для значений темной энергии. Как эти математические константы были так хорошо созданы? «Если бы [темная энергия] была больше, было бы достаточно отталкивания от нее, чтобы сокрушить гравитацию, которая сблизила галактики, сблизила звезды и сблизила Землю», - сказал физик из Стэнфорда Леонард Сасскинд в интервью журналу Discover Magazine в 2008 году. «Это одна из величайших загадок в физике. Все, что мы знаем, это то, что если бы оно было намного больше, мы не были бы здесь, чтобы спросить об этом ».
Работая под предлогом, что это правда, какую форму примут эти другие вселенные? Это сложная часть.
У теории мультивселенной есть ответ. Это говорит о том, что в нашей вселенной космологическая постоянная является точно правильной величиной для всего, как мы знаем, что оно существует. Но существует бесконечное количество других вселенных, где оно немного отличается. Работая под предлогом, что это правда, какую форму примут эти другие вселенные? Это сложная часть. Существует большое количество теорий, от четырех уровней классификации Макса Тегмарка (объясненных ниже), до М-теории (которая включает в себя теорию струн), до циклических теорий, где Вселенная находится в бесконечном количестве циклов между Большим взрывом и Большим сухарики. Четыре уровня Тегмарка охватывают более широкие теории мультивселенных. Профессор Массачусетского технологического института предложил их в 2003 году, представив их как способ классификации идей для мультивселенной. «Параллельные вселенные - это не теория, а предсказание определенных теорий», - сказал он в своей книге «Наша математическая вселенная» за 2014 год. Первый уровень имеет дело с наблюдаемой вселенной, которая является степенью, в которой мы можем видеть во вселенной. Благодаря конечной скорости света, мы можем видеть только то, насколько свет смог добраться до нас со времен Большого взрыва, 13, 8 миллиардов лет назад. Однако благодаря расширению Вселенной мы можем видеть свет, который сейчас находится на расстоянии более 42 миллиардов световых лет от нас, который мы называем наблюдаемой вселенной. Но мы не можем видеть дальше этого; что там, мы просто не знаем.
Нажмите, чтобы узнать больше о различных типах мультивселенной
Первый уровень мультивселенной Тегмарка говорит о том, что конца нет. Вместо этого вселенная просто продолжает идти и идти бесконечно. Если это правда, это создаст бесконечное количество экземпляров для всего происходящего. Таким образом, на некотором астрономическом расстоянии от нас мы найдем Землю точно такой же, как наша, и вы окажетесь там, читая эту самую статью. Второй уровень аналогичен первому, но предполагает, что в то время как весь мультивселенный расширяется, в нем есть области, которые расширяются с различными скоростями, образуя пузырьки самоограниченного пространства - иными словами, пузырьковые вселенные. Наша вселенная была бы одним пузырем, с огромным количеством других пузырей, каждый со своими законами физики. В 2015 году более поздняя, широко дискредитированная теория предполагала, что наша пузырьковая вселенная фактически «столкнулась» друг с другом, создавая заметное свечение в дальних уголках космоса. На третьем уровне все становится немного странным. Как и первый, он предполагает, что законы физики везде одинаковы, но вместо того, чтобы разные вселенные были разделены расстоянием, как на втором уровне, они фактически разделены временем. Законы квантовой механики, как упоминалось ранее, допускают большое количество неопределенностей и возможных вариантов будущего (например, мертв ли или жив знаменитая «кошка в коробке» Шредингера). На этом уровне все эти возможности будут реализованы. Произойдет каждый случай, и каждый раз будет создаваться новая вселенная. Для нас, как для наблюдателей, мы видим только одну вселенную - нашу собственную.
Наша вселенная была бы одним пузырем, с огромным количеством других пузырей, каждый со своими законами физики.
Четвертый и последний уровень, математический мультиверс, довольно сложен для понимания. Это собственная теория Тегмарка, представленная в Нашей математической вселенной. По сути, это подразумевает, что вселенная полностью состоит из математики, и мы просто строим внутри нее. Но книга и теория подверглись серьезной критике. Однако один из главных аргументов против теории мультивселенной заключается в том, что она не справляется с одним из краеугольных камней самой науки: фальсификацией. Это окончательный тест для любой научной теории, а именно, что она может быть доказана неправильно. Например, если вы выдвинете теорию, что у каждого животного на Земле есть четыре ноги, кто-то другой может опровергнуть эту теорию, найдя животное с более или менее четырьмя. Ни одна теория мультивселенной в настоящее время не может быть подделана У нас просто нет средств, чтобы опровергнуть некоторые из предъявленных претензий. Мы никогда не сможем выйти за пределы наблюдаемой вселенной и, следовательно, никогда не сможем опровергнуть представление о том, что существуют другие параллельные пузырьковые вселенные или бесконечная вселенная.
Нажмите, чтобы прочитать текущие дебаты, которые окружают концепцию мультивселенной
Таким образом, многие утверждают, что теория мультивселенной вообще не должна рассматриваться как теория. Он должен быть осужден на лженауку. «Проблема в том, что никакие возможные астрономические наблюдения никогда не смогут увидеть эти другие вселенные», - сказал космолог Джордж Эллис в статье, опубликованной в Scientific American в 2011 году. «Аргументы в лучшем случае являются косвенными. И даже если существует мультивселенная, она оставляет необъяснимые глубинные тайны природы ». Конечно, у самой фальсифицируемости есть свои противники. Другие, более широко принятые теории, такие как существование темной материи или темной энергии, могут не быть сфальсифицированными. Должны ли мы также отправить их в мусорную корзину? Справедливо сказать, что эта тема вызывает бурную дискуссию в научном сообществе. И даже помимо фальсифицируемости мы сталкиваемся с проблемой. Мы не только не можем опровергнуть мультивселенные теории, но и не можем доказать их в настоящее время. У нас нет возможности прыгнуть в другую вселенную или даже наблюдать за ней. Как мы должны просеять через множество заявлений, когда нет прямых доказательств?
Знаете ли вы: одна странная теория мультивселенной предполагает, что в бесконечной мультивселенной мы могли бы быть симуляцией, созданной пришельцами
Идея мультивселенной, несомненно, является интригующей. Это вдохновило огромное количество научной фантастики, и получило поддержку от некоторых из самых выдающихся физиков сегодня. «Не исключено, что где-то за пределами нашей собственной вселенной лежит еще одна другая вселенная», - сказал профессор Стивен Хокинг в 2015 году. Но он остается спорным и сделает это в обозримом будущем. На данный момент это остается краевой теорией в некоторых углах. И, возможно, в вопросе о том, как это работает в альтернативной вселенной, это действительно ограничивается разделом богословия.
Эта статья впервые появилась в статье 88 «Как это работает», написанной Джонни О'Каллаганом.
Также прочитайте:
Можем ли мы жить в другой вселенной, если скорость света будет другой?
Вселенная расширяется быстрее, чем считалось ранее
Как кончится Вселенная?