Įsivaizduokite fiziką, sėdintį narve su ginklu, nukreiptu tiesiai į galvą. Atsitiktinės dalelės sukimosi kryptis kambaryje matuojama kas kelias sekundes. Jei nugara nukreipta viena kryptimi, pistoletas užsidega ir fizikas miršta. Jei kita, tada girdimas tik paspaudimo garsas ir fizikas išgyvena. Taigi fiziko šansai išgyventi yra 50–50, tiesa?
Viskas gali būti ne taip jau paprasta, jei gyvename daugialypėje erdvėje - tai yra, be mūsų visatos, kurią mes vadiname savo, yra ir daugybė kitų.
- „Salik.biz“
Šis scenarijus su fiziku ir ginklu prasideda garsiuoju minties eksperimentu, vadinamu „kvantine savižudybe“, ir tai yra vienas iš būdų pabandyti suprasti, ar mes gyvename tik vienoje iš daugelio (ir potencialiai begalinių) visatų.
Šis minčių eksperimentas remiasi kvantine mechanika ir idėja, kad nėra vienos objektyvios tikrovės. Viskas, ką matome aplink mus, yra tik viena iš galimų konfigūracijų, susijusių su tikimybe, kad įvyks tas ar kitas įvykis. Vienas kvantinės mechanikos aiškinimas yra tas, kad visos kitos tikimybių grupės gali egzistuoti atskirose jų visatose. Taigi, jei atliksite minties eksperimentą, atsižvelgiant į šį aiškinimą, tada, kai išmatuosite antrąją dalelę, Visata suskaidys į dvi, kurių kiekviena turės savo galimą įvykių atsiradimo versiją: kurioje fizikas gyvas, o kuriame fizikas mirė.
Dabar jo išgyvenimas susijęs su kvantine tikimybe, todėl jis atrodo gyvas ir miręs tuo pačiu metu - tik skirtingose visatose. Jei kaskart matuojant dalelę nauja visata suskaidoma, o pistoletas arba šaudo, arba ne, tada vienoje iš tų visatų fizikas galiausiai išgyvens, tarkime, 50 dalelių matavimų. Tai galima palyginti su moneta, išmesta 50 kartų iš eilės. Tikimybė, kad 50 kartų iš eilės pasirodys uodegos, yra labai maža, tačiau yra - tikimybė linkusi į nulį.
Ir jei tai atsitiks, fizikas supras, kad daugialypė dalis yra reali, ir konkrečiu atveju - aprašytame eksperimente - fizikas yra tikrai nemirtingas, nes pistoletas niekada neiššaudys. Bet jis taip pat taps vieninteliu žmogumi, žinančiu, kad egzistuoja šios paralelinės visatos. O kiek fizikų turės „išleisti“, kad įsitikintų.
Tačiau yra ir kitų, intelektualių kelių visatų versijų, kurios yra matematiškai pagrįstos ir kurias galima patikrinti.
„Kai kuriems žmonėms paralelinės visatos yra tarsi šokinėjimas per portalą į kitą pasaulį ar kažkas panašaus“, - sako Matthew Johnsonas, Perimetro instituto fizikas. "Bet tai visiškai kitaip".
Reklaminis vaizdo įrašas:
Faktinius pastebimus kelių visatų įrodymus bus sunku rasti, tačiau įmanoma. Ir tai planuoja fizikai.
Daugialypės versijos
Tiesą sakant, yra daugybė teorijų apie daugialypę visatą, o daugialypis minties eksperimentas su „kvantine savižudybe“, kai kiekviena galimybė tampa realybe, yra vienas radikaliausių.
Masačusetso technologijos instituto fizikas Maxas Tegmarkas siūlo suskaidyti kelias visatos teorijas į keturis skirtingus tipus, kad būtų lengviau mąstyti.
Mes sutelksime dėmesį į pirmąjį daugialypės terpės lygį - šias versijas lengviau suprasti nei kitas. Pirmame lygmenyje mes taip pat turime nemažą galimybę rasti įrodymų, patvirtinančių, kad daugialypė versija yra tikra.
Daugybė visatų išplaukia iš jau egzistuojančių teorijų matematinių prognozių, o 1 lygio daugialypę vertę prognozuoja labai gerbiama ir galinga fizikos idėja: infliacija.
Ką turime omenyje „visata“?
Norėdami suprasti kelių visatų idėją, pirmiausia turite apibrėžti, ką turime omenyje sakydami „visata“. Mūsų „visatos“apibrėžimas ne kartą pasikeitė, pavyzdžiui, kai mes išradome pirmąjį teleskopą, pažvelgėme į kosmosą ir sužinojome, kad žvaigždės nėra pritvirtintos prie dangaus nagais, o Žemė nėra viena erdvėje.
Tačiau Visata yra daug didesnė, nei mes galime pamatyti per teleskopą, sako Johnsonas. Mūsų visata yra tik šviesos sfera, kuri turėjo pakankamai laiko mus pasiekti. Jei lauksime dar milijardo metų, pamatysime dar daugiau ir mūsų visatos samprata vėl apsivers aukštyn kojomis, sako Tegmarkas.
Kažkas, stovintis ant trilijonų šviesmečių atstumu esančios planetos, turės visiškai kitokį „visatos“vaizdą, pagrįstą tuo, kiek šviesos užklupo jų planeta.
Niekaip negalime pasiekti šių kitų visatos burbulų pagal apibrėžimą, nes nėra galimybės keliauti greičiau nei šviesa. Nors mes jų nematome, fizikai mano, kad vis dar galima rasti jų gimimo pėdsakų.
Kur yra įrodymas?
Infliacijos idėja yra ta, kad jos atsiradimo metu mūsų visata išgyveno greito išsiplėtimo periodą (iškart po Didžiojo sprogimo), kai kosmoso nanometras staiga sprogo 250 milijonų šviesos metų per mažiau nei vieną trilijoną sekundės.
Pradėjus infliaciją, ji niekada visiškai nesustojo. Kai kuriose erdvės-laiko srityse ji sustoja, kurioje erdvės sritys virsta burbulais, kaip visata, kurią matome aplinkui, tačiau kitose vietose erdvė ir toliau plečiasi. Jei išsiplėtimas yra begalinis ir daugelis tuo tiki, tada nuolat formuojasi nauji visatų burbulai. Tai palieka burbulo taką. Mes skraidome erdvės metu putojančioje visatų sūkurinėje vonioje.
Vėlgi, nėra galimybės susisiekti su šiomis kitomis burbulų visatomis, nes mes negalime keliauti greičiau nei šviesa. Bet teoriškai galime įrodyti, kad jie egzistuoja. Ir štai kaip.
Kai pirmą kartą susiformavo mūsų burbulinė visata, gali būti, kad ji susidūrė su kitomis burbulų visatomis, kurios formuojasi aplink mus. Vargu, ar mes vis dar esame šalia jų, nes nuolatinis erdvės laiko plėtimasis mus veda vis toliau.
Tačiau ankstyvų susidūrimų padariniai galėjo sujaukti kosminės mikrobangų fone (karštis iš Didžiojo sprogimo). Teoriškai mes galėjome pastebėti šiuos virpesius teleskopais. Tai būtų spalvos diskas - tarsi mėlynė ant kūno mikrobangų fone.
Jonesas ieško tokių „mėlynių“, tačiau daug kas priklauso nuo to, kaip greitai atsirado kitos burbulų visatos ir kiek jų gali būti. Jei yra keletas burbuliukų, mes galime jų visai nepatirti.
Plancko kosminis teleskopas šiuo metu klauso dangaus, kad būtų įrodymų apie tokį susidūrimą su kitomis visatomis.
Daugialypė dalis LHC viduje
Skirtingi fizikai laikosi skirtingų daugialypės terpės teorijų. Ši versija kyla iš styginių teorijos, taip pat minties apie daugelio kitų dimensijų, prie kurių mes paprasčiausiai neturime prieigos, egzistavimo idėją (kaip toje situacijoje, kurioje McConaughey herojus pateko į filmą „Tarpžvaigždiniai“). Kai kurie fizikai mano, kad paralelinės visatos slepiasi šiose papildomose dimensijose.
Ši daugialypės idėjos idėja taip pat yra išbandoma
Fizikai ieškos mikroskopinių juodųjų skylių dideliame hadronų susidūrime, kuris neseniai buvo pradėtas eksploatuoti. LHC negali sukurti juodosios skylės, kuri bus pavojinga, tačiau pagal šią teoriją galima sukurti mikroskopines juodąsias skylutes, kurios akimirksniu išgaruos. Juodųjų skylių buvimas reikštų, kad mūsų visatos sunkumas ima sklisti į papildomus matmenis.
„Kadangi gravitacija iš mūsų visatos gali tekėti į papildomus matmenis, tokį modelį galima išbandyti, LHC radus miniatiūrines juodąsias skyles“, - teigė fizikas Mir Faisal. „Mes apskaičiavome, kokia energija gali aptikti šias juodąsias skyles gravitacinėje vaivorykštėje. Jei šioje energijoje randame juodąsias skylutes, mes žinome, kad ir gravitacinio vaivorykštės teorija, ir papildomų dimensijų teorija yra teisingos.
Tai būtų įtikinami stygų teorijos ir lygiagrečių visatų įrodymai, taip pat padės paaiškinti, kodėl gravitacija yra tiek silpnesnė nei kitos pagrindinės jėgos.
Tačiau rimto patvirtinimo dar nėra. Tik abejonės
„Aš tikiu tik tuo, ką palaiko konkretūs, išbandomi eksperimentiniai įrodymai, ir paralelinių visatų samprata tuo tiksliai pasigirti negali“, - sako Kolumbijos universiteto fizikas Brianas Greenas.
Problema ta, kad Johnsonas sako, kad fizikai nutolsta nuo filosofinių diskusijų apie daugybę visatų. Kai kurie tiesiog nori išbandyti idėją. Kiti laikosi radikalių ir neišmatuojamų teorijų. Tegmarkas sako, kad bandys eksperimentuoti su kvantine savižudybe, kai bus senas ir silpnas. Bet tikėkimės, kad jis tik juokauja.