• Traducere

Ce părere ai despre multivers? Întrebarea nu a fost în totalitate din senin pentru prelegerea noastră improvizată de la masă, dar m-a luat prin surprindere. Nu este că nu am fost niciodată întrebat despre multivers înainte, dar explicarea unui construct teoretic este una, dar explicarea felului în care simțiți despre el este cu totul alta. Pot exprima toate argumentele standard și întrebările principale despre multivers, pot naviga prin fapte și detalii tehnice, dar mă pierd în rezultate.

Fizicienii nu sunt obișnuiți să vorbească despre ceea ce simt despre ceva. Suntem pentru cunoștințe solide, evaluări cantitative și experimente. Dar chiar și cele mai bune analize imparțiale încep abia după ce ne-am hotărât pe ce drum să mergem. Într-un domeniu în curs de dezvoltare, există de obicei o alegere de posibilități, fiecare dintre ele având propriile merite și adesea alegem una dintre ele instinctiv. Această alegere este determinată de raționamentul emoțional, situându-se deasupra logicii. Poziția cu care vă asociați este, așa cum spune fizicianul de la Universitatea Stanford Leonard Susskind, „mai mult decât fapte științifice și principii filozofice. Aceasta este o chestiune de bun gust în știință. Și, ca toate disputele despre gusturi, implică sentimente estetice.

Eu însumi fac teoria corzilor, iar una dintre trăsăturile acesteia este posibilitatea existenței multor versiuni consistente logic ale universurilor diferite de ale noastre. Procesul care a creat universul nostru le poate crea pe amândouă, ducând la un număr infinit de universuri în care se întâmplă tot ceea ce se poate întâmpla. Secvența raționamentului începe într-un loc familiar și pot urmări spiralele pe care le dansează ecuațiile pe pagină până la această concluzie, dar deși îmi imaginez multiversul ca pe un construct matematic, nu-mi vine să cred că ar ieși brusc din tărâm. de teorii şi se manifestă în realitate. Cum pot să mă prefac că nu am nicio problemă cu copiile nesfârșite ale mele care străbat lumi paralele, luând decizii atât similare, cât și diferite de ale mele?

Nu sunt singurul care este ambivalent. Dezbaterea asupra multiversului a fost aprinsă și rămâne o sursă de controverse printre cei mai proeminenți oameni de știință ai timpului nostru. Dezbaterea multiversului nu este doar o discuție asupra particularităților unei teorii. Este o luptă pentru identitate și rezultate, pe ce se bazează o explicație, din ce dovezi sunt făcute, cum definim știința și dacă totul are sens.

Ori de câte ori vorbesc despre multivers, am un răspuns la una dintre întrebările inevitabile. Indiferent dacă trăim într-un univers sau într-un multivers, aceste clasificări se referă la scale dincolo de imaginație. Indiferent de rezultat, viața din jurul nostru nu se va schimba. Deci, care este diferența?

Există o diferență pentru că locul în care suntem influențează cine suntem. Locuri diferite duc la reacții diferite, din care apar posibilități diferite. Un obiect poate arăta diferit pe fundaluri diferite. Suntem definiți de spațiul pe care îl locuim în mai multe moduri decât ne dăm seama. Universul este limita expansiunii. Conține toate locurile de acțiune, toate contextele în care putem reprezenta ființa. Ea reprezintă suma totală a posibilităților, totalitatea a tot ceea ce putem fi.

Măsurarea are sens doar într-un sistem de referință. Numerele sunt evident abstracte până când li se atribuie unități, dar chiar și definiții atât de vagi precum „prea departe”, „prea mic”, „prea ciudat” implică un fel de sistem de coordonate. Prea departe implică un punct de referință. Prea mic se referă la scară. Prea ciudat implică context. Spre deosebire de unitățile de măsură întotdeauna declarate, cadrul de referință pentru ipoteze este rar definit, totuși valorile atribuite lucrurilor - obiecte, fenomene, experiențe - sunt calibrate de-a lungul acestor axe invizibile.

Dacă descoperim că tot ceea ce știm și putem învăța se află doar într-unul dintre buzunarele multiversului, întreaga fundație pe care ne-am așezat grila se va deplasa. Observațiile nu se vor schimba, dar concluziile se vor schimba. Existența altor universuri cu bule este posibilă și nu va afecta măsurătorile pe care le facem, dar poate afecta modul în care le interpretăm.

Primul lucru care te frapează la multivers este imensitatea lui. Ea este mai mult decât orice cu care s-a ocupat omenirea - o astfel de exaltare este implicată în numele însuși. Ar fi de înțeles dacă reacția emoțională la multivers ar proveni dintr-un sentiment de auto-subestimare. Dar dimensiunea multiversului este poate cea mai puțin controversată dintre proprietățile sale.

Gian Judis, șeful teoreticienilor CERN, vorbește în numele fizicienilor când susține că doar privind cerul ne limpezește creierul. Ne imaginăm deja domeniul nostru de aplicare. Dacă multiversul există, atunci, așa cum spune el, „problema de a pune în față imensitatea universului nu se va schimba”. Mulți sunt chiar liniștiți de o astfel de perspectivă cosmică. În comparație cu universul, toate problemele noastre și dramele vieții sunt atât de reduse încât „orice s-ar întâmpla aici nu contează”, spune fizicianul și autorul Lawrence Krauss. „Este foarte reconfortant pentru mine”.

Din fotografii uimitoare făcute cu telescopul. Hubble, înaintea poemelor „noapte vastă” ale lui Octavio Paz și a „cântecului galactic” al lui Monty Python, există un romantism asociat cu scara noastră liliputiană. La un moment dat în istoria noastră, ne-am împăcat cu micimea noastră infinită.

Oare din cauza fricii noastre de amploare suntem atât de reticenți în a accepta conceptul de multivers, inclusiv lumi care sunt în afara câmpului nostru vizual și sunt destinate să fie acolo? Aceasta este, desigur, o plângere foarte frecventă pe care o aud de la colegii mei. Fizicianul sud-african George Ellis, care se opune puternic multiversului, și cosmologul britanic Bernard Carr, care este la fel de puternic pro-multivers, au discutat aceste probleme în mai multe conversații fermecătoare. Carr consideră că punctul lor de divergență se referă la „ce proprietăți ale științei trebuie considerate inviolabile”. Experimentele sunt un indicator comun. Observațiile comparative sunt un substitut valid. Astronomii nu sunt capabili să controleze galaxiile, dar le cercetează cu milioane, în diferite forme și stări. Niciuna dintre metode nu se potrivește cu multiversul. Se află, deci, în afara domeniului științific?

Susskind, unul dintre părinții teoriei corzilor, ne dă speranță. În știința empirică, există o a treia abordare: să tragem concluzii despre obiectele și fenomenele invizibile din ceea ce suntem capabili să vedem. De exemplu, va fi suficient să luați particule subatomice. Quarcii sunt legați pentru totdeauna de protoni, neutroni și alte particule compuse. „Sunt, ca să spunem așa, ascunși în spatele unui văl”, spune Susskind, „dar acum, deși nu am văzut un singur quark izolat, nimeni nu va pune serios la îndoială corectitudinea teoriei quarcilor. Face parte din temelia fizicii moderne.”

Pe măsură ce universul se extinde într-un ritm accelerat, galaxiile aflate în prezent la orizontul câmpului vizual vor dispărea în curând în spatele lui. Nu credem că vor intra în uitare, la fel cum nu credem că nava se va dezintegra, ascunzându-se în spatele orizontului. Dacă galaxiile cunoscute de noi pot exista în regiuni îndepărtate dincolo de câmpul vizual, cine poate spune că altceva nu poate fi acolo? Lucruri pe care nu le-am văzut niciodată și nu le vom vedea niciodată? De îndată ce recunoaștem posibilitatea existenței unor regiuni care se află în afara orizontului nostru, consecințele cresc exponențial. Astronomul britanic Royal Martin Rees aseamănă această linie de raționament cu terapia dezgustului. Când recunoști prezența galaxiilor dincolo de orizontul nostru actual, „începi cu un mic păianjen foarte departe”, dar înainte să-ți dai seama, vei dezlănțui posibilitatea unui multivers locuit de lumi infinite, poate foarte diferite de ale tale - că este „găsește o tarantula care se târăște peste tine”.

Incapacitatea de a controla direct obiectele nu a fost niciodată criteriul meu personal pentru a determina caracterul adecvat al unei teorii fizice. Dacă există ceva care mă îngrijorează în privința multiversului, sunt sigur că nu are nicio legătură cu asta.

Multiversul provoacă un alt concept care ne este drag: unicitatea. Ar putea acest lucru să cauzeze probleme? După cum explică cosmologul Alexander Vilenkin, indiferent cât de mare este regiunea observată, atâta timp cât este finită, ea poate fi într-un număr finit de stări cuantice. Iar descrierea acestor stări determină în mod unic conținutul regiunii. Dacă există infinit multe dintre aceste regiuni, atunci aceeași stare va fi neapărat reprodusă în altă parte. Chiar și cuvintele noastre vor fi reproduse cu acuratețe. Deoarece procesul continuă la nesfârșit, va exista și un număr infinit de copii ale noastre.

„A avea aceste copii mă deprimă”, spune Vilenkin. – Civilizația noastră are multe trăsături negative, dar cel puțin i-am putea declara unicitatea – ca operă de artă. Și acum nici nu putem spune asta.” Înțeleg ce vrea să spună. Și asta mă îngrijorează, dar nu sunt sigur că acest gând stă la baza nemulțumirii mele. După cum spune Vilenkin cu tristețe, „Nu sunt suficient de arogant ca să spun realității ce ar trebui să fie”.

Principala ghicitoare a dezbaterii constă în ciudata ironie. Deși multiversul mărește conceptul nostru de realitate fizică la o dimensiune aproape de neimaginat, este claustrofobic prin faptul că trag linia dintre cunoștințele noastre și capacitatea noastră de a dobândi cunoștințe. Teoreticienii visează la o lume fără voință proprie, descrisă de ecuații autosuficiente. Scopul nostru este să găsim o teorie completă din punct de vedere logic, sever limitată de autosuficiență și care să aibă o singură formă. Atunci pentru noi, care nici măcar nu știm de unde sau de ce a venit această teorie, structura ei nu va părea întâmplătoare. Toate constantele fundamentale ale naturii vor ieși „din matematică, numărul pi și doi”, spune fizicianul de la Berkeley Raphael Busso.

Aceasta este atracția Teoriei generale a relativității a lui Einstein - motivul pentru care fizicienii din întreaga lume exclamă pentru frumusețea sa neobișnuită nemuritoare. Considerațiile de simetrie dictează ecuațiile atât de clar încât teoria pare inevitabilă. Este ceea ce am vrut să repetăm ​​în alte domenii ale fizicii. Și până acum nu am reușit.

De zeci de ani, oamenii de știință au căutat motive fizice pentru care constantele fundamentale trebuie să ia exact valorile pe care le au, dar până acum nu a fost găsit niciun motiv. Și, în general, dacă folosim teoriile disponibile pentru a calcula valorile posibile ale unora dintre parametrii cunoscuți, rezultatele sunt ridicol de departe de valorile măsurate. Dar cum să explic acești parametri? Dacă există un singur univers, atunci parametrii care îl guvernează trebuie să fie îmbrăcați cu o semnificație specială. Fie procesul care guvernează alegerea parametrilor este aleatoriu, fie există un fel de logică în el, sau chiar un scop atent.

Niciuna dintre opțiuni nu arată atractivă. Noi, oamenii de știință, ne petrecem viața căutând legi pentru că credem că totul se întâmplă cu un motiv, chiar dacă ne este necunoscut. Căutăm tipare pentru că credem într-o anumită ordine în univers, chiar dacă nu o putem vedea. Șansa pură nu se încadrează în această viziune asupra lumii.

Dar nici nu vreau să vorbesc despre un plan rezonabil, deoarece acesta implică existența unei anumite forțe care a precedat legile naturii. Această forță trebuie să aleagă și să judece ceea ce, în absența unei structuri atât de clare, echilibrate și sever limitate ca, de exemplu, GR, implică arbitrar. Există ceva sincer nesatisfăcător în ideea că pot exista mai multe universuri consistente din punct de vedere logic, dintre care doar unul a fost ales. Dacă ar fi așa, atunci, așa cum spune cosmologul Dennis Sciama, ar trebui să ne gândim că „există cineva care studiază o astfel de listă și spune: „Nu, nu vom avea un astfel de univers și nu vom avea un astfel de univers. univers. Nu va fi decât acesta'" .

Personal, această opțiune, cu toate implicațiile ei despre ceea ce ar putea fi, mă supără. Îmi vin în minte diverse scene: copii abandonați într-un orfelinat dintr-un film uitat, când unul dintre ei este adoptat; fețe de oameni care se străduiesc cu febrilitate pentru un vis, dar nu-l împlinesc; avorturi spontane în primul trimestru. Asemenea lucruri care aproape s-au născut, dar nu au putut, mă chinuiesc. Dacă nu există o constrângere teoretică care exclude toate posibilitățile, cu excepția uneia, o astfel de alegere pare crudă și nedreaptă.

Într-o creație atât de atent lucrată, cum să explici suferința inutilă? Deoarece aceste probleme filozofice, etice și morale nu aparțin domeniului fizicii, majoritatea oamenilor de știință evită să le discute. Dar laureatul Nobel Steven Weinberg a vorbit în numele lor: „Există urme ale unui creator generos în viața noastră - fiecare va răspunde singur la această întrebare. Viața mea a fost uimitor de fericită. Dar totuși, am văzut cum mama mea a murit dureros de cancer, cum boala Alzheimer a distrus personalitatea tatălui meu și câți veri și veri secunde au fost uciși în Holocaust. Semnele prezenței unui creator binevoitor sunt foarte bine ascunse.

În fața durerii, este mult mai ușor să accepți aleatoriile decât nesocotirea insensibilă sau atrocitatea deliberată care este prezentă într-un univers meticulos proiectat.

Multiversul a promis că ne va distrage atenția de la aceste gânduri teribile, să ne ofere o a treia opțiune care să depășească dilema explicației.

Desigur, fizicienii nu au inventat multiversul pentru asta. Ea a venit din alte considerente. Teoria inflației cosmice trebuia să explice netezimea și lipsa de curbură a universului. „Am căutat o explicație simplă pentru ce universul este ca o minge mare”, spune fizicianul de la Stanford, Andrei Linde. „Nu știam că ceva se va îndrepta cu această idee în încărcătură.” Povara a fost să ne dăm seama că Big Bang-ul nostru nu era unic și că, de fapt, trebuie să existe un număr infinit de astfel de explozii, fiecare dintre ele creând un spațiu-timp care nu este conectat cu al nostru.

Apoi a venit teoria corzilor. Până acum, este cel mai bun candidat pentru o teorie unificată a tuturor. Nu numai că realizează imposibilul – reconcilierea gravitației cu mecanica cuantică – dar ea pur și simplu insistă asupra acestui lucru. Dar pentru o schemă care reduce diversitatea incredibilă a universului la un set minim de blocuri de construcție, teoria corzilor suferă de o problemă umilitoare: nu știm cum să determinăm valorile exacte ale constantelor fundamentale. Potrivit estimărilor actuale, există oportunități potențiale - un număr incomensurabil de mare, pentru care nici măcar nu avem un nume. Teoria corzilor enumeră toate formele pe care legile fizicii le pot lua, iar inflația oferă o oportunitate pentru implementarea lor. Odată cu nașterea fiecărui nou univers, un pachet imaginar de cărți este amestecat. Mâna împărțită determină legile care guvernează universul.

Multiversul explică modul în care constantele din ecuații și-au luat valorile inerente fără a implica aleatorie sau alegere rezonabilă. Dacă există multe universuri în care sunt implementate toate legile posibile ale fizicii, obținem exact aceste valori atunci când măsurăm, deoarece universul nostru este situat exact în acest loc al peisajului. Nu există o explicație mai profundă. Tot. Acesta este răspunsul.

Dar eliberându-ne de vechea dihotomie, multiversul ne lasă într-o stare de neliniște. Întrebarea cu care ne-am luptat atât de mult s-ar putea să nu aibă un răspuns mai profund decât „așa funcționează”. Poate că acesta este cel mai bun lucru pe care îl putem face, dar nu suntem obișnuiți cu astfel de răspunsuri. Nu dezbrăcă vălurile și nu explică cum funcționează lucrurile. Mai mult, el spulberă visul teoreticienilor argumentând că o soluție unică nu poate fi găsită, deoarece nu există.

Unora nu le place acest răspuns, alții cred că nici măcar nu poate fi numit răspuns, iar alții doar îl acceptă.

Laureatul Nobel David Gross i se pare că multiversul „miroase a îngeri”. El spune că a accepta multiversul este ca și cum ai renunța, a accepta că nu vei înțelege niciodată nimic, pentru că tot ce este observabil se poate reduce la „accident istoric”. Colega laureat al Premiului Nobel, Gerard 't Hooft, deplânge faptul că nu poate accepta scenariul „încercării tuturor soluțiilor până când găsești una care se potrivește lumii noastre”. El spune: „Fizicienii nu au lucrat în acest fel în trecut și încă putem spera că vom avea dovezi mai bune în viitor”.

Cosmologul de la Princeton Paul Steinhardt numește multiversul o „teorie a oricărui lucru”, deoarece admite totul și nu explică nimic. „Teoria științifică trebuie să fie selectivă”, spune el. „Puterea ei constă în numărul mare de posibilități. Dacă include toate posibilitățile, atunci nu exclude nimic, iar puterea sa este zero. Steinhardt a fost unul dintre primii susținători ai inflației, până când și-a dat seama că inflația duce la un multivers și creează un spațiu de posibilități, în loc să facă predicții specifice. De atunci a devenit unul dintre cei mai vocali critici ai inflației. Într-un episod recent din Star Talk, el s-a prezentat ca un campion al alternativelor multivers. „Ce te enervează atât de mult cu multiversul? – a glumit gazda. „Ea a distrus una dintre ideile mele preferate”, a răspuns Steinhardt.

Fizicienii au avut de-a face cu adevărul, concepte absolute, predicții. Ori lucrurile stau așa, ori nu sunt. Teoriile nu trebuie să fie flexibile sau incluzive, ar trebui să fie restrictive, riguroase, excluzând opțiuni. Pentru orice situație, vrei să poți prezice rezultatul probabil - și în mod ideal, singurul și inevitabil - rezultat. Multiversul nu face nimic pentru noi.

Dezbaterea asupra multiversului se transformă adesea într-o dezbatere zgomotoasă, în care scepticii îi acuză pe susținătorii ideii de a trăda știința. Dar este important să ne dăm seama că nimeni nu a ales această stare de lucruri. Toată lumea își dorește un univers care să decurgă organic din principii profunde frumoase. Dar din câte știm, nu există așa ceva în universul nostru. Ea este cine este.

Este necesar să argumentăm împotriva ideii de multivers? Ar trebui să rămână pe margine? Mulți dintre colegii mei încearcă să o prezinte într-o lumină mai favorabilă. Din punct de vedere logic, este mai ușor de lucrat cu un număr infinit de universuri decât cu unul singur - sunt mai puține lucruri de explicat. În cuvintele lui Scyama, multiversul „satisfășește într-un fel briciul lui Occam, pentru că vrei să minimizezi numărul de constrângeri aleatorii pe care le pui asupra universului”. Weinberg spune că o teorie care este lipsită de presupuneri arbitrare și care nu este supusă „ajustărilor atente pentru a se potrivi observațiilor” este frumoasă în sine. Se poate dovedi că această frumusețe este similară cu frumusețea termodinamicii, cu frumusețea statistică care explică starea unui sistem macroscopic, dar nu fiecare dintre componentele sale individuale. „Când cauți frumusețe, nu poți fi sigur unde o vei găsi sau ce fel de frumusețe vei găsi”, spune Weisenberg.

De multe ori, când mă gândeam la aceste probleme intelectuale complexe, gândurile mele s-au întors la înțelepciunea simplă și frumoasă a Micului Prinț din opera lui Antoine de Saint-Exupery, care, considerând trandafirul său preferat ca fiind singurul dintre toate lumi, a găsit el însuși într-o grădină de trandafiri. Nedumerit de această trădare și tulburat de pierderea importanței - trandafirul lui și el însuși - plânge. În cele din urmă, își dă seama că trandafirul lui este „mai important decât sute de alții” pentru că ea este a lui.

S-ar putea să nu existe nimic special în universul nostru, în afară de faptul că este al nostru. Nu este suficient? Chiar dacă toate viețile noastre și tot ceea ce putem cunoaște se dovedesc a fi nesemnificative pe scara cosmosului, ele sunt totuși ale noastre. Există ceva special în aici și acum, acel ceva este al meu.

De câteva ori în ultimele luni mi-am reluat în minte conversația mea cu Gian Giudis. Am găsit încredere în cât de relaxat era el în legătură cu numărul mare de universuri posibile și cu alegerile aparent aleatorii făcute de ale noastre. Poate că multiversul doar ne face să știm că lucrăm la lucruri greșite, spune el. Poate că, ca și Kepler cu orbitele planetelor, încercăm să găsim numerelor un sens mai profund decât există.

Din moment ce Kepler știa doar despre existența sistemului solar, el credea că unele informații importante erau ascunse în forma orbitelor planetelor și în distanțele dintre ele, dar s-a dovedit că nu era așa. Aceste valori nu erau fundamentale, erau pur și simplu date de mediu. La acea vreme, acest lucru poate părea regretabil, dar din punctul de vedere al relativității generale, nu mai simțim un sentiment de pierdere. Avem o explicație grozavă pentru gravitație. Doar că în această explicație, valorile asociate cu orbitele planetelor nu sunt constante fundamentale.

Poate, spune Judis, multiversul implică ceva similar. Poate că trebuie să renunțăm la ceea ce ne agățăm. Poate că trebuie să gândim mai larg, să ne regrupăm, să schimbăm întrebările pe care le punem naturii. Potrivit acestuia, multiversul poate deschide „posibilități extrem de satisfăcătoare, plăcute și care lărgesc ochii”.

Dintre toate argumentele pentru multivers, acesta este preferatul meu. În orice scenariu, în orice sistem fizic, există o infinitate de întrebări care pot fi puse. Încercăm să deslușim problema până la temelii și să punem cele mai elementare întrebări, dar intuiția noastră este construită pe ceea ce s-a întâmplat înainte și este posibil să ne bazăm pe paradigme care nu mai sunt relevante pentru noile domenii pe care încercăm să le explorăm. .

Multiversul seamănă mai mult cu o cheie decât cu o ușă închisă. Din punctul meu de vedere, lumea este plină de speranță și plină de oportunități. El nu este mai risipitor decât un foișor plin de trandafiri.

• Traducere

Ce părere ai despre multivers? Întrebarea nu a fost în totalitate din senin pentru prelegerea noastră improvizată de la masă, dar m-a luat prin surprindere. Nu este că nu am fost niciodată întrebat despre multivers înainte, dar explicarea unui construct teoretic este una, dar explicarea felului în care simțiți despre el este cu totul alta. Pot exprima toate argumentele standard și întrebările principale despre multivers, pot naviga prin fapte și detalii tehnice, dar mă pierd în rezultate.

Fizicienii nu sunt obișnuiți să vorbească despre ceea ce simt despre ceva. Suntem pentru cunoștințe solide, evaluări cantitative și experimente. Dar chiar și cele mai bune analize imparțiale încep abia după ce ne-am hotărât pe ce drum să mergem. Într-un domeniu în curs de dezvoltare, există de obicei o alegere de posibilități, fiecare dintre ele având propriile merite și adesea alegem una dintre ele instinctiv. Această alegere este determinată de raționamentul emoțional, situându-se deasupra logicii. Poziția cu care vă asociați este, așa cum spune fizicianul de la Universitatea Stanford Leonard Susskind, „mai mult decât fapte științifice și principii filozofice. Aceasta este o chestiune de bun gust în știință. Și, ca toate disputele despre gusturi, implică sentimente estetice.

Eu însumi fac teoria corzilor, iar una dintre trăsăturile acesteia este posibilitatea existenței multor versiuni consistente logic ale universurilor diferite de ale noastre. Procesul care a creat universul nostru le poate crea pe amândouă, ducând la un număr infinit de universuri în care se întâmplă tot ceea ce se poate întâmpla. Secvența raționamentului începe într-un loc familiar și pot urmări spiralele pe care le dansează ecuațiile pe pagină până la această concluzie, dar deși îmi imaginez multiversul ca pe un construct matematic, nu-mi vine să cred că ar ieși brusc din tărâm. de teorii şi se manifestă în realitate. Cum pot să mă prefac că nu am nicio problemă cu copiile nesfârșite ale mele care străbat lumi paralele, luând decizii atât similare, cât și diferite de ale mele?

Nu sunt singurul care este ambivalent. Dezbaterea asupra multiversului a fost aprinsă și rămâne o sursă de controverse printre cei mai proeminenți oameni de știință ai timpului nostru. Dezbaterea multiversului nu este doar o discuție asupra particularităților unei teorii. Este o luptă pentru identitate și rezultate, pe ce se bazează o explicație, din ce dovezi sunt făcute, cum definim știința și dacă totul are sens.

Ori de câte ori vorbesc despre multivers, am un răspuns la una dintre întrebările inevitabile. Indiferent dacă trăim într-un univers sau într-un multivers, aceste clasificări se referă la scale dincolo de imaginație. Indiferent de rezultat, viața din jurul nostru nu se va schimba. Deci, care este diferența?

Există o diferență pentru că locul în care suntem influențează cine suntem. Locuri diferite duc la reacții diferite, din care apar posibilități diferite. Un obiect poate arăta diferit pe fundaluri diferite. Suntem definiți de spațiul pe care îl locuim în mai multe moduri decât ne dăm seama. Universul este limita expansiunii. Conține toate locurile de acțiune, toate contextele în care putem reprezenta ființa. Ea reprezintă suma totală a posibilităților, totalitatea a tot ceea ce putem fi.

Măsurarea are sens doar într-un sistem de referință. Numerele sunt evident abstracte până când li se atribuie unități, dar chiar și definiții atât de vagi precum „prea departe”, „prea mic”, „prea ciudat” implică un fel de sistem de coordonate. Prea departe implică un punct de referință. Prea mic se referă la scară. Prea ciudat implică context. Spre deosebire de unitățile de măsură întotdeauna declarate, cadrul de referință pentru ipoteze este rar definit, totuși valorile atribuite lucrurilor - obiecte, fenomene, experiențe - sunt calibrate de-a lungul acestor axe invizibile.

Dacă descoperim că tot ceea ce știm și putem învăța se află doar într-unul dintre buzunarele multiversului, întreaga fundație pe care ne-am așezat grila se va deplasa. Observațiile nu se vor schimba, dar concluziile se vor schimba. Existența altor universuri cu bule este posibilă și nu va afecta măsurătorile pe care le facem, dar poate afecta modul în care le interpretăm.

Primul lucru care te frapează la multivers este imensitatea lui. Ea este mai mult decât orice cu care s-a ocupat omenirea - o astfel de exaltare este implicată în numele însuși. Ar fi de înțeles dacă reacția emoțională la multivers ar proveni dintr-un sentiment de auto-subestimare. Dar dimensiunea multiversului este poate cea mai puțin controversată dintre proprietățile sale.

Gian Judis, șeful teoreticienilor CERN, vorbește în numele fizicienilor când susține că doar privind cerul ne limpezește creierul. Ne imaginăm deja domeniul nostru de aplicare. Dacă multiversul există, atunci, așa cum spune el, „problema de a pune în față imensitatea universului nu se va schimba”. Mulți sunt chiar liniștiți de o astfel de perspectivă cosmică. În comparație cu universul, toate problemele noastre și dramele vieții sunt atât de reduse încât „orice s-ar întâmpla aici nu contează”, spune fizicianul și autorul Lawrence Krauss. „Este foarte reconfortant pentru mine”.

Din fotografii uimitoare făcute cu telescopul. Hubble, înaintea poemelor „noapte vastă” ale lui Octavio Paz și a „cântecului galactic” al lui Monty Python, există un romantism asociat cu scara noastră liliputiană. La un moment dat în istoria noastră, ne-am împăcat cu micimea noastră infinită.

Oare din cauza fricii noastre de amploare suntem atât de reticenți în a accepta conceptul de multivers, inclusiv lumi care sunt în afara câmpului nostru vizual și sunt destinate să fie acolo? Aceasta este, desigur, o plângere foarte frecventă pe care o aud de la colegii mei. Fizicianul sud-african George Ellis, care se opune puternic multiversului, și cosmologul britanic Bernard Carr, care este la fel de puternic pro-multivers, au discutat aceste probleme în mai multe conversații fermecătoare. Carr consideră că punctul lor de divergență se referă la „ce proprietăți ale științei trebuie considerate inviolabile”. Experimentele sunt un indicator comun. Observațiile comparative sunt un substitut valid. Astronomii nu sunt capabili să controleze galaxiile, dar le cercetează cu milioane, în diferite forme și stări. Niciuna dintre metode nu se potrivește cu multiversul. Se află, deci, în afara domeniului științific?

Susskind, unul dintre părinții teoriei corzilor, ne dă speranță. În știința empirică, există o a treia abordare: să tragem concluzii despre obiectele și fenomenele invizibile din ceea ce suntem capabili să vedem. De exemplu, va fi suficient să luați particule subatomice. Quarcii sunt legați pentru totdeauna de protoni, neutroni și alte particule compuse. „Sunt, ca să spunem așa, ascunși în spatele unui văl”, spune Susskind, „dar acum, deși nu am văzut un singur quark izolat, nimeni nu va pune serios la îndoială corectitudinea teoriei quarcilor. Face parte din temelia fizicii moderne.”

Pe măsură ce universul se extinde într-un ritm accelerat, galaxiile aflate în prezent la orizontul câmpului vizual vor dispărea în curând în spatele lui. Nu credem că vor intra în uitare, la fel cum nu credem că nava se va dezintegra, ascunzându-se în spatele orizontului. Dacă galaxiile cunoscute de noi pot exista în regiuni îndepărtate dincolo de câmpul vizual, cine poate spune că altceva nu poate fi acolo? Lucruri pe care nu le-am văzut niciodată și nu le vom vedea niciodată? De îndată ce recunoaștem posibilitatea existenței unor regiuni care se află în afara orizontului nostru, consecințele cresc exponențial. Astronomul britanic Royal Martin Rees aseamănă această linie de raționament cu terapia dezgustului. Când recunoști prezența galaxiilor dincolo de orizontul nostru actual, „începi cu un mic păianjen foarte departe”, dar înainte să-ți dai seama, vei dezlănțui posibilitatea unui multivers locuit de lumi infinite, poate foarte diferite de ale tale - că este „găsește o tarantula care se târăște peste tine”.

Incapacitatea de a controla direct obiectele nu a fost niciodată criteriul meu personal pentru a determina caracterul adecvat al unei teorii fizice. Dacă există ceva care mă îngrijorează în privința multiversului, sunt sigur că nu are nicio legătură cu asta.

Multiversul provoacă un alt concept care ne este drag: unicitatea. Ar putea acest lucru să cauzeze probleme? După cum explică cosmologul Alexander Vilenkin, indiferent cât de mare este regiunea observată, atâta timp cât este finită, ea poate fi într-un număr finit de stări cuantice. Iar descrierea acestor stări determină în mod unic conținutul regiunii. Dacă există infinit multe dintre aceste regiuni, atunci aceeași stare va fi neapărat reprodusă în altă parte. Chiar și cuvintele noastre vor fi reproduse cu acuratețe. Deoarece procesul continuă la nesfârșit, va exista și un număr infinit de copii ale noastre.

„A avea aceste copii mă deprimă”, spune Vilenkin. – Civilizația noastră are multe trăsături negative, dar cel puțin i-am putea declara unicitatea – ca operă de artă. Și acum nici nu putem spune asta.” Înțeleg ce vrea să spună. Și asta mă îngrijorează, dar nu sunt sigur că acest gând stă la baza nemulțumirii mele. După cum spune Vilenkin cu tristețe, „Nu sunt suficient de arogant ca să spun realității ce ar trebui să fie”.

Principala ghicitoare a dezbaterii constă în ciudata ironie. Deși multiversul mărește conceptul nostru de realitate fizică la o dimensiune aproape de neimaginat, este claustrofobic prin faptul că trag linia dintre cunoștințele noastre și capacitatea noastră de a dobândi cunoștințe. Teoreticienii visează la o lume fără voință proprie, descrisă de ecuații autosuficiente. Scopul nostru este să găsim o teorie completă din punct de vedere logic, sever limitată de autosuficiență și care să aibă o singură formă. Atunci pentru noi, care nici măcar nu știm de unde sau de ce a venit această teorie, structura ei nu va părea întâmplătoare. Toate constantele fundamentale ale naturii vor ieși „din matematică, numărul pi și doi”, spune fizicianul de la Berkeley Raphael Busso.

Aceasta este atracția Teoriei generale a relativității a lui Einstein - motivul pentru care fizicienii din întreaga lume exclamă pentru frumusețea sa neobișnuită nemuritoare. Considerațiile de simetrie dictează ecuațiile atât de clar încât teoria pare inevitabilă. Este ceea ce am vrut să repetăm ​​în alte domenii ale fizicii. Și până acum nu am reușit.

De zeci de ani, oamenii de știință au căutat motive fizice pentru care constantele fundamentale trebuie să ia exact valorile pe care le au, dar până acum nu a fost găsit niciun motiv. Și, în general, dacă folosim teoriile disponibile pentru a calcula valorile posibile ale unora dintre parametrii cunoscuți, rezultatele sunt ridicol de departe de valorile măsurate. Dar cum să explic acești parametri? Dacă există un singur univers, atunci parametrii care îl guvernează trebuie să fie îmbrăcați cu o semnificație specială. Fie procesul care guvernează alegerea parametrilor este aleatoriu, fie există un fel de logică în el, sau chiar un scop atent.

Niciuna dintre opțiuni nu arată atractivă. Noi, oamenii de știință, ne petrecem viața căutând legi pentru că credem că totul se întâmplă cu un motiv, chiar dacă ne este necunoscut. Căutăm tipare pentru că credem într-o anumită ordine în univers, chiar dacă nu o putem vedea. Șansa pură nu se încadrează în această viziune asupra lumii.

Dar nici nu vreau să vorbesc despre un plan rezonabil, deoarece acesta implică existența unei anumite forțe care a precedat legile naturii. Această forță trebuie să aleagă și să judece ceea ce, în absența unei structuri atât de clare, echilibrate și sever limitate ca, de exemplu, GR, implică arbitrar. Există ceva sincer nesatisfăcător în ideea că pot exista mai multe universuri consistente din punct de vedere logic, dintre care doar unul a fost ales. Dacă ar fi așa, atunci, așa cum spune cosmologul Dennis Sciama, ar trebui să ne gândim că „există cineva care studiază o astfel de listă și spune: „Nu, nu vom avea un astfel de univers și nu vom avea un astfel de univers. univers. Nu va fi decât acesta'" .

Personal, această opțiune, cu toate implicațiile ei despre ceea ce ar putea fi, mă supără. Îmi vin în minte diverse scene: copii abandonați într-un orfelinat dintr-un film uitat, când unul dintre ei este adoptat; fețe de oameni care se străduiesc cu febrilitate pentru un vis, dar nu-l împlinesc; avorturi spontane în primul trimestru. Asemenea lucruri care aproape s-au născut, dar nu au putut, mă chinuiesc. Dacă nu există o constrângere teoretică care exclude toate posibilitățile, cu excepția uneia, o astfel de alegere pare crudă și nedreaptă.

Într-o creație atât de atent lucrată, cum să explici suferința inutilă? Deoarece aceste probleme filozofice, etice și morale nu aparțin domeniului fizicii, majoritatea oamenilor de știință evită să le discute. Dar laureatul Nobel Steven Weinberg a vorbit în numele lor: „Există urme ale unui creator generos în viața noastră - fiecare va răspunde singur la această întrebare. Viața mea a fost uimitor de fericită. Dar totuși, am văzut cum mama mea a murit dureros de cancer, cum boala Alzheimer a distrus personalitatea tatălui meu și câți veri și veri secunde au fost uciși în Holocaust. Semnele prezenței unui creator binevoitor sunt foarte bine ascunse.

În fața durerii, este mult mai ușor să accepți aleatoriile decât nesocotirea insensibilă sau atrocitatea deliberată care este prezentă într-un univers meticulos proiectat.

Multiversul a promis că ne va distrage atenția de la aceste gânduri teribile, să ne ofere o a treia opțiune care să depășească dilema explicației.

Desigur, fizicienii nu au inventat multiversul pentru asta. Ea a venit din alte considerente. Teoria inflației cosmice trebuia să explice netezimea și lipsa de curbură a universului. „Am căutat o explicație simplă pentru ce universul este ca o minge mare”, spune fizicianul de la Stanford, Andrei Linde. „Nu știam că ceva se va îndrepta cu această idee în încărcătură.” Povara a fost să ne dăm seama că Big Bang-ul nostru nu era unic și că, de fapt, trebuie să existe un număr infinit de astfel de explozii, fiecare dintre ele creând un spațiu-timp care nu este conectat cu al nostru.

Apoi a venit teoria corzilor. Până acum, este cel mai bun candidat pentru o teorie unificată a tuturor. Nu numai că realizează imposibilul – reconcilierea gravitației cu mecanica cuantică – dar ea pur și simplu insistă asupra acestui lucru. Dar pentru o schemă care reduce diversitatea incredibilă a universului la un set minim de blocuri de construcție, teoria corzilor suferă de o problemă umilitoare: nu știm cum să determinăm valorile exacte ale constantelor fundamentale. Potrivit estimărilor actuale, există oportunități potențiale - un număr incomensurabil de mare, pentru care nici măcar nu avem un nume. Teoria corzilor enumeră toate formele pe care legile fizicii le pot lua, iar inflația oferă o oportunitate pentru implementarea lor. Odată cu nașterea fiecărui nou univers, un pachet imaginar de cărți este amestecat. Mâna împărțită determină legile care guvernează universul.

Multiversul explică modul în care constantele din ecuații și-au luat valorile inerente fără a implica aleatorie sau alegere rezonabilă. Dacă există multe universuri în care sunt implementate toate legile posibile ale fizicii, obținem exact aceste valori atunci când măsurăm, deoarece universul nostru este situat exact în acest loc al peisajului. Nu există o explicație mai profundă. Tot. Acesta este răspunsul.

Dar eliberându-ne de vechea dihotomie, multiversul ne lasă într-o stare de neliniște. Întrebarea cu care ne-am luptat atât de mult s-ar putea să nu aibă un răspuns mai profund decât „așa funcționează”. Poate că acesta este cel mai bun lucru pe care îl putem face, dar nu suntem obișnuiți cu astfel de răspunsuri. Nu dezbrăcă vălurile și nu explică cum funcționează lucrurile. Mai mult, el spulberă visul teoreticienilor argumentând că o soluție unică nu poate fi găsită, deoarece nu există.

Unora nu le place acest răspuns, alții cred că nici măcar nu poate fi numit răspuns, iar alții doar îl acceptă.

Laureatul Nobel David Gross i se pare că multiversul „miroase a îngeri”. El spune că a accepta multiversul este ca și cum ai renunța, a accepta că nu vei înțelege niciodată nimic, pentru că tot ce este observabil se poate reduce la „accident istoric”. Colega laureat al Premiului Nobel, Gerard 't Hooft, deplânge faptul că nu poate accepta scenariul „încercării tuturor soluțiilor până când găsești una care se potrivește lumii noastre”. El spune: „Fizicienii nu au lucrat în acest fel în trecut și încă putem spera că vom avea dovezi mai bune în viitor”.

Cosmologul de la Princeton Paul Steinhardt numește multiversul o „teorie a oricărui lucru”, deoarece admite totul și nu explică nimic. „Teoria științifică trebuie să fie selectivă”, spune el. „Puterea ei constă în numărul mare de posibilități. Dacă include toate posibilitățile, atunci nu exclude nimic, iar puterea sa este zero. Steinhardt a fost unul dintre primii susținători ai inflației, până când și-a dat seama că inflația duce la un multivers și creează un spațiu de posibilități, în loc să facă predicții specifice. De atunci a devenit unul dintre cei mai vocali critici ai inflației. Într-un episod recent din Star Talk, el s-a prezentat ca un campion al alternativelor multivers. „Ce te enervează atât de mult cu multiversul? – a glumit gazda. „Ea a distrus una dintre ideile mele preferate”, a răspuns Steinhardt.

Fizicienii au avut de-a face cu adevărul, concepte absolute, predicții. Ori lucrurile stau așa, ori nu sunt. Teoriile nu trebuie să fie flexibile sau incluzive, ar trebui să fie restrictive, riguroase, excluzând opțiuni. Pentru orice situație, vrei să poți prezice rezultatul probabil - și în mod ideal, singurul și inevitabil - rezultat. Multiversul nu face nimic pentru noi.

Dezbaterea asupra multiversului se transformă adesea într-o dezbatere zgomotoasă, în care scepticii îi acuză pe susținătorii ideii de a trăda știința. Dar este important să ne dăm seama că nimeni nu a ales această stare de lucruri. Toată lumea își dorește un univers care să decurgă organic din principii profunde frumoase. Dar din câte știm, nu există așa ceva în universul nostru. Ea este cine este.

Este necesar să argumentăm împotriva ideii de multivers? Ar trebui să rămână pe margine? Mulți dintre colegii mei încearcă să o prezinte într-o lumină mai favorabilă. Din punct de vedere logic, este mai ușor de lucrat cu un număr infinit de universuri decât cu unul singur - sunt mai puține lucruri de explicat. În cuvintele lui Scyama, multiversul „satisfășește într-un fel briciul lui Occam, pentru că vrei să minimizezi numărul de constrângeri aleatorii pe care le pui asupra universului”. Weinberg spune că o teorie care este lipsită de presupuneri arbitrare și care nu este supusă „ajustărilor atente pentru a se potrivi observațiilor” este frumoasă în sine. Se poate dovedi că această frumusețe este similară cu frumusețea termodinamicii, cu frumusețea statistică care explică starea unui sistem macroscopic, dar nu fiecare dintre componentele sale individuale. „Când cauți frumusețe, nu poți fi sigur unde o vei găsi sau ce fel de frumusețe vei găsi”, spune Weisenberg.

De multe ori, când mă gândeam la aceste probleme intelectuale complexe, gândurile mele s-au întors la înțelepciunea simplă și frumoasă a Micului Prinț din opera lui Antoine de Saint-Exupery, care, considerând trandafirul său preferat ca fiind singurul dintre toate lumi, a găsit el însuși într-o grădină de trandafiri. Nedumerit de această trădare și tulburat de pierderea importanței - trandafirul lui și el însuși - plânge. În cele din urmă, își dă seama că trandafirul lui este „mai important decât sute de alții” pentru că ea este a lui.

S-ar putea să nu existe nimic special în universul nostru, în afară de faptul că este al nostru. Nu este suficient? Chiar dacă toate viețile noastre și tot ceea ce putem cunoaște se dovedesc a fi nesemnificative pe scara cosmosului, ele sunt totuși ale noastre. Există ceva special în aici și acum, acel ceva este al meu.

De câteva ori în ultimele luni mi-am reluat în minte conversația mea cu Gian Giudis. Am găsit încredere în cât de relaxat era el în legătură cu numărul mare de universuri posibile și cu alegerile aparent aleatorii făcute de ale noastre. Poate că multiversul doar ne face să știm că lucrăm la lucruri greșite, spune el. Poate că, ca și Kepler cu orbitele planetelor, încercăm să găsim numerelor un sens mai profund decât există.

Din moment ce Kepler știa doar despre existența sistemului solar, el credea că unele informații importante erau ascunse în forma orbitelor planetelor și în distanțele dintre ele, dar s-a dovedit că nu era așa. Aceste valori nu erau fundamentale, erau pur și simplu date de mediu. La acea vreme, acest lucru poate părea regretabil, dar din punctul de vedere al relativității generale, nu mai simțim un sentiment de pierdere. Avem o explicație grozavă pentru gravitație. Doar că în această explicație, valorile asociate cu orbitele planetelor nu sunt constante fundamentale.

Poate, spune Judis, multiversul implică ceva similar. Poate că trebuie să renunțăm la ceea ce ne agățăm. Poate că trebuie să gândim mai larg, să ne regrupăm, să schimbăm întrebările pe care le punem naturii. Potrivit acestuia, multiversul poate deschide „posibilități extrem de satisfăcătoare, plăcute și care lărgesc ochii”.

Dintre toate argumentele pentru multivers, acesta este preferatul meu. În orice scenariu, în orice sistem fizic, există o infinitate de întrebări care pot fi puse. Încercăm să deslușim problema până la temelii și să punem cele mai elementare întrebări, dar intuiția noastră este construită pe ceea ce s-a întâmplat înainte și este posibil să ne bazăm pe paradigme care nu mai sunt relevante pentru noile domenii pe care încercăm să le explorăm. .

Multiversul seamănă mai mult cu o cheie decât cu o ușă închisă. Din punctul meu de vedere, lumea este plină de speranță și plină de oportunități. El nu este mai risipitor decât un foișor plin de trandafiri.

Există o teorie conform căreia există multe universuri în care trăim o viață complet diferită: fiecare dintre acțiunile noastre este asociată cu o anumită alegere și, făcând această alegere în Universul nostru, în paralel, „celălalt eu” face decizie opusă. Cât de justificată este o astfel de teorie din punct de vedere științific? De ce au recurs oamenii de știință la el? Să încercăm să înțelegem articolul nostru.

Conceptul multi-lumi al universului
Pentru prima dată, teoria unui set probabil de lumi a fost menționată de fizicianul american Hugh Everett. El și-a oferit soluția la unul dintre principalele mistere cuantice ale fizicii. Înainte de a trece direct la teoria lui Hugh Everett, este necesar să înțelegem care este acest mister al particulelor cuantice, care îi bântuie pe fizicienii din întreaga lume de mai bine de o duzină de ani.

Imaginează-ți un electron obișnuit. Se dovedește că, ca obiect cuantic, poate fi în două locuri în același timp. Această proprietate se numește suprapunerea a două stări. Dar magia nu se termină aici. De îndată ce vrem să specificăm cumva locația unui electron, de exemplu, încercăm să-l doborâm cu un alt electron, apoi de la unul cuantic va deveni obișnuit. Cum este posibil acest lucru: electronul se afla atât în ​​punctul A, cât și în punctul B și a sărit brusc în B la un moment dat?

Hugh Everett și-a oferit interpretarea acestei ghicitori cuantice. Conform teoriei sale multi-lumi, electronul continuă să existe în două stări în același timp. Totul este despre observatorul însuși: acum el se transformă într-un obiect cuantic și este împărțit în două stări. Într-una dintre ele vede un electron în punctul A, în celălalt - la B. Există două realități paralele și nu se știe în care dintre ele se va găsi observatorul. Împărțirea în realitate nu se limitează la două: ramificarea lor depinde doar de variația evenimentelor. Cu toate acestea, toate aceste realități există independent unele de altele. Noi, ca observatori, cădem într-unul, este imposibil să ieșim din care, precum și să trecem la unul paralel.

Din punctul de vedere al acestui concept, este ușor de explicat și experimentul cu cea mai științifică pisică din istoria fizicii, pisica lui Schrödinger. Conform interpretării pe mai multe lumi a mecanicii cuantice, pisica nefericită din camera de oțel este atât vie, cât și moartă în același timp. Când deschidem această cameră, se pare că ne contopim cu pisica și formăm două stări - viu și mort, care nu se intersectează. Se formează două universuri diferite: într-unul, un observator cu o pisică moartă, în celălalt, cu una vie.
Trebuie remarcat imediat că conceptul de multi-lume nu implică existența multor universuri: este unul, doar multi-stratificat, iar fiecare obiect din el poate fi în stări diferite. Un astfel de concept nu poate fi considerat o teorie confirmată experimental. Până acum, aceasta este doar o descriere matematică a puzzle-ului cuantic.

Teoria lui Hugh Everett este susținută de Howard Wiseman, un fizician la Universitatea Griffith din Australia, Dr. Michael Hall de la Centrul Universității Griffith pentru Dinamica Cuantică și Dr. Dirk-Andre Deckert de la Universitatea din California. În opinia lor, chiar există lumi paralele și sunt dotate cu caracteristici diferite. Orice ghicitori și tipare cuantice sunt o consecință a „repulsiunii” lumilor vecine una de cealaltă. Aceste fenomene cuantice apar astfel încât fiecare lume nu este ca cealaltă.

Ca și în cazul conceptului de lumi multiple, teoria corzilor este dificil de demonstrat experimental. În plus, aparatul matematic al teoriei este atât de dificil încât pentru fiecare idee nouă trebuie căutată literalmente de la zero o explicație matematică.

Ipoteza universului matematic
Cosmologul, profesor la Institutul de Tehnologie din Massachusetts, Max Tegmark, și-a prezentat „teoria totul” în 1998 și a numit-o ipoteza universului matematic. El a rezolvat problema existenței unui număr mare de legi fizice în felul său. În opinia sa, fiecărui set al acestor legi, care sunt consecvente din punctul de vedere al matematicii, corespunde unui univers independent. Universalitatea teoriei este că poate fi folosită pentru a explica întreaga varietate de legi fizice și valorile constantelor fizice.

Tegmark a propus să împartă toate lumile conform conceptului său în patru grupuri. Prima include lumi care se află în afara orizontului nostru cosmic, așa-numitele obiecte extra-metagalactice. Al doilea grup include lumi cu alte constante fizice, diferite de constantele Universului nostru. În a treia - lumile care apar ca urmare a interpretării legilor mecanicii cuantice. Al patrulea grup este un anumit set al tuturor universurilor în care se manifestă anumite structuri matematice.

După cum observă cercetătorul, Universul nostru nu este singurul, deoarece spațiul este nelimitat. Lumea noastră, în care trăim, este limitată de spațiu, a cărui lumină a ajuns la noi la 13,8 miliarde de ani după Big Bang. Vom putea ști cu siguranță despre alte universuri în cel puțin încă un miliard de ani, până când lumina din ele va ajunge la noi.

Stephen Hawking: Găurile negre sunt calea către alt univers
Stephen Hawking este, de asemenea, un susținător al teoriei universurilor multiple. Unul dintre cei mai faimoși oameni de știință ai timpului nostru și-a prezentat pentru prima dată eseul „Găuri negre și universuri tinere” în 1988. Cercetătorul sugerează că găurile negre sunt drumul către lumi alternative.
Datorită lui Stephen Hawking, știm că găurile negre tind să piardă energie și să se evapore, eliberând radiația Hawking, care a primit numele cercetătorului. Înainte ca marele om de știință să facă această descoperire, comunitatea științifică a crezut că tot ce a căzut cumva într-o gaură neagră a dispărut. Teoria lui Hawking respinge această presupunere. Potrivit fizicianului, ipotetic, orice lucru, obiect, obiect care cade într-o gaură neagră zboară din ea și intră în alt univers. Cu toate acestea, o astfel de călătorie este o mișcare unidirecțională: nu există nicio cale de întoarcere.

Din toate acestea rezultă că trecerea printr-o gaură neagră este puțin probabil să fie un mod popular și de încredere de călătorie în spațiu. În primul rând, va trebui să ajungi acolo deplasându-te în timp imaginar și fără să-ți pese că povestea ta în timp real se termină trist. În al doilea rând, de fapt nu ai putea alege o destinație. E ca și cum ai zbura pe o companie aeriană care îți este în cap,
– scrie cercetătorul.

Universuri paralele și briciul lui Occam
După cum putem vedea, este încă imposibil să dovedim teoria universurilor multiple cu certitudine deplină. Oponenții teoriei cred că nu avem dreptul să vorbim despre un număr infinit de universuri, fie și doar pentru că nu putem explica postulatele mecanicii cuantice. Această abordare vine în contradicție cu principiul filosofic al lui William of Ockham: „Nu trebuie să înmulți lucrurile inutil”. Susținătorii aceleiași teorii spun: este mult mai ușor să presupunem existența mai multor universuri decât existența unui ideal.

A cărui argumentare (susținători sau oponenți ai teoriei multiversului) este mai convingătoare - decizi tu. Cine știe, poate că tu vei putea ghici ghicitoarea cuantică a fizicii și să propui o nouă „teorie universală a tuturor”.

Și dacă ești îngrijorat de structura Universului nostru și ești atras de secretele fizicii, te sfătuim să citești articolul nostru despre ipoteza simulării pe computer.

Știința

Universul în care trăim nu este singurul de acest fel. De fapt, este doar o unitate dintr-un număr infinit de universuri, a căror totalitate este numită Multivers.

Afirmația că existăm în Multivers poate părea o fabricație, dar în spatele ei sunt explicații științifice reale. Un număr mare de teorii fizice, independent unele de altele, indică faptul că Multiversul există cu adevărat.

Vă invităm să vă familiarizați cu cele mai cunoscute teorii științifice care confirmă faptul că Universul nostru este doar o particulă a Multiversului.

1) Infinitul universurilor

Oamenii de știință nu sunt încă siguri ce formă are spațiu-timpul, dar este probabil acest model fizic are o formă plată(spre deosebire de o formă sferică sau gogoașă) și se extinde la infinit. Dacă spațiu-timp este infinit, trebuie să se repete la un moment dat. Acest lucru se datorează faptului că particulele se pot alinia în spațiu și timp în anumite moduri, iar numărul acestor moduri este limitat.

Deci, dacă te uiți suficient de departe vei putea da peste o altă versiune a ta Sau mai degrabă, un număr infinit de opțiuni. Unii dintre acești gemeni vor face ceea ce faci tu, în timp ce alții vor purta haine diferite, vor avea locuri de muncă diferite, vor face alegeri diferite în viață.

Dimensiunea universului nostru este greu de imaginat. Particulele de lumină acoperă distanța de la centru până la margine în 13,7 miliarde de ani. Așa a avut loc cu mulți ani în urmă Big Bang-ul. Spațiul-timp dincolo de această distanță poate fi considerat ca un univers separat. Astfel, numeroase universuri există unul lângă altul, reprezentând o plapumă mozaică infinit gigantică.

2) Universul Bubble Giant

În lumea științifică, există și alte teorii ale dezvoltării universurilor, inclusiv o teorie numită Teoria inflației haotice . Conform acestei teorii, universul a început să se extindă rapid după Big Bang. Acest proces a fost reminiscent umflarea balonului care se umple cu gaz.

Teoria haotică a inflației a fost propusă pentru prima dată de cosmologul Alexander Videnkin. Această teorie sugerează că unele părți ale spațiului se opresc, în timp ce altele continuă să se extindă, astfel permițând formarea unui „univers cu bule” izolat.

Propul nostru univers este doar o mică bulă în vasta întindere a spațiului, în care există un număr infinit de astfel de bule. În unele dintre aceste universuri cu bule legile fizicii și constantele fundamentale pot diferi de ale noastre. Aceste legi ne pot părea mai mult decât ciudate.

3) Universuri paralele

O altă teorie care provine din teoria corzilor este că există o noțiune de universuri paralele. Ideea existenței unor lumi paralele este legată de posibilitatea că există mult mai multe dimensiuni decât ne putem imagina. După ideile noastre, astăzi există 3 dimensiuni spațiale și 1 temporală.

Fizician Brian Green din Universitatea Columbiaîl descrie astfel: „Universul nostru este un „bloc” dintr-un număr imens de „blocuri” care plutesc în spațiu cu mai multe dimensiuni.”

Tot conform acestei teorii, universurile nu sunt întotdeauna paralele și nu sunt întotdeauna în afara accesului nostru. Uneori se pot cuibări unul în celălalt, provocând Big Bang-uri repetate care readuc universurile la poziția inițială din nou și din nou.

4) Universurile copil - o altă teorie a formării universurilor

Teoria mecanicii cuantice, care se bazează pe conceptele lumii minuscule a particulelor subatomice, sugerează o altă modalitate de a forma universuri multiple. Mecanica quart descrie lumea în termeni de probabilități, evitând în același timp să tragă concluzii finale.

Modelele matematice, conform acestei teorii, pot presupune toate rezultatele posibile ale unei situații. De exemplu, la o intersecție în care puteți vira la dreapta sau la stânga, universul real formează două universuri copil, într-unul dintre care puteți merge la dreapta, iar în celălalt - la stânga.

5) Universuri matematice - ipoteza originii universului

Oamenii de știință au dezbătut mult timp dacă matematica este un instrument util pentru descrierea universului sau dacă este în sine o realitate fundamentală și observațiile noastre nu sunt decât reprezentări imperfecte ale adevăratei naturi matematice.

Dacă aceasta din urmă este adevărată, poate că structura matematică specifică care modelează universul nostru nu este singura opțiune. Alte structuri matematice posibile pot exista independent în universuri separate.

„Structura matematică este ceva pe care îl puteți descrie complet independent de cunoștințele și conceptele noastre,- El vorbește Max Tegmark, profesor la Institutul de Tehnologie din Massachusetts, autorul acestei ipoteze. - Personal, cred că undeva există un astfel de univers care poate exista complet independent de mine și va continua să existe chiar dacă nu există oameni în el.

Un model de universuri multiple potențiale se numește teoria lumi multiple. Teoria poate părea ciudată și nerealistă, atât de mult încât aparține filmelor științifico-fantastice și nu vieții reale. Cu toate acestea, nu există niciun experiment care să-i poată discredita în mod irefutat validitatea.

Originea ipotezei universului paralel este strâns legată de introducerea ideii de mecanică cuantică la începutul anilor 1900. Mecanica cuantică, o ramură a fizicii care studiază microcosmosul, prezice comportamentul obiectelor nanoscopice. Fizicienii au avut dificultăți în a adapta comportamentul materiei cuantice la un model matematic. De exemplu, un foton, un fascicul mic de lumină, se poate mișca vertical în sus și în jos în timp ce se deplasează orizontal înainte sau înapoi.

Acest comportament contrastează puternic cu obiectele vizibile cu ochiul liber - tot ceea ce vedem se mișcă fie ca o undă, fie ca o particule. Această teorie a dualității materiei a fost numită Principiul Incertitudinii Heisenberg (HOP), care afirmă că actul de observație afectează cantități precum viteza și poziția.

În ceea ce privește mecanica cuantică, acest efect observațional poate afecta forma - particule sau undă - obiectelor cuantice în timpul măsurătorilor. Viitoarele teorii cuantice, cum ar fi interpretarea lui Niels Bohr de la Copenhaga, au folosit GNG pentru a afirma că un obiect observabil nu își păstrează natura duală și poate fi doar într-o singură stare.

În 1954, un tânăr student de la Universitatea Princeton pe nume Hugh Everett a propus o propunere radicală care diferă de modelele populare ale mecanicii cuantice. Everett nu credea că observația ridică o întrebare cuantică.

În schimb, el a susținut că observarea materiei cuantice creează o scindare în univers. Cu alte cuvinte, universul creează copii ale lui însuși, ținând cont de toate probabilitățile, iar aceste duplicate vor exista independent unele de altele. De fiecare dată când un foton este măsurat de un om de știință într-un univers, de exemplu, și analizat ca undă, același om de știință din alt univers îl va analiza ca o particulă. Fiecare dintre aceste universuri oferă o realitate unică și independentă care coexistă cu alte universuri paralele.

Dacă Teoria multor lumi (TMT) a lui Everett este corectă, ea conține multe implicații care ne vor transforma complet percepția asupra vieții. Orice acțiune care are mai mult de un rezultat posibil face ca universul să se scindeze. Astfel, există un număr infinit de universuri paralele și copii infinite ale fiecărei persoane.

Aceste copii au aceleași fețe și corpuri, dar personalități diferite (una poate fi agresivă, iar alta pasivă), deoarece fiecare are experiențe individuale. Numărul infinit de realități alternative sugerează, de asemenea, că nimeni nu poate obține realizări unice. Fiecare persoană – sau altă versiune a acelei persoane dintr-un univers paralel – a făcut sau va face totul.

În plus, din TMM rezultă că toată lumea este nemuritoare. Bătrânețea nu va înceta să fie un ucigaș sigur, dar unele realități alternative pot fi atât de avansate din punct de vedere științific și tehnologic încât au dezvoltat medicamente anti-îmbătrânire. Dacă mori într-o lume, o altă versiune a ta într-o altă lume va supraviețui.

Cea mai tulburătoare consecință a universurilor paralele este că percepția voastră despre lume nu este reală. „Realitatea” noastră în acest moment într-un univers paralel va fi complet diferită de cealaltă lume; este doar o mică ficțiune a adevărului infinit și absolut. S-ar putea să credeți că citiți acest articol în acest moment, dar există multe copii ale dvs. care nu sunt citite. De fapt, chiar ești autorul acestui articol într-o realitate îndepărtată. Deci, să câștigăm un premiu și să luăm decizii contează dacă putem pierde acele premii și alege altceva? Sau trăim, încercând să obținem mai mult, dacă putem fi de fapt morți în altă parte?

Unii oameni de știință, cum ar fi matematicianul austriac Hans Moravec, au încercat să dezminți posibilitatea universurilor paralele. Moravec a dezvoltat în 1987 celebrul experiment numit sinucidere cuantică, în care un pistol este îndreptat către o persoană, conectat la un mecanism care măsoară quarcul. De fiecare dată când trăgaciul este apăsat, rotația quarcului este măsurată. În funcție de rezultatul măsurării, arma fie trage, fie nu.

Pe baza acestui experiment, o armă va împușca sau nu o persoană cu o șansă de 50% pentru fiecare scenariu. Dacă TMM nu este corect, atunci probabilitatea de supraviețuire umană scade după fiecare măsurare a unui quark până când ajunge la zero.

Pe de altă parte, TMM susține că experimentatorul are întotdeauna șanse de 100% să supraviețuiască într-un fel de univers paralel, iar persoana se confruntă cu nemurirea cuantică.

Când se măsoară un quarc, există două posibilități: arma poate fie să tragă, fie nu. În acest moment, TMM susține că universul se împarte în două universuri diferite pentru a ține seama de două finalități posibile. Arma va trage într-o realitate, dar va eșua în alta.

Din motive morale, oamenii de știință nu pot folosi experimentul lui Moravec pentru a infirma sau confirma existența unor lumi paralele, deoarece subiecții de testare pot fi morți doar în acea realitate particulară și încă în viață într-o altă lume paralelă. În orice caz, teoria multor lumi și implicațiile sale uimitoare sfidează tot ceea ce știm despre univers.