Ar dažnai galvojate apie mūsų pasaulio sutvarkymą šiandien, jei kai kurių svarbiausių istorinių įvykių rezultatas būtų kitoks? Kokia būtų mūsų planeta, jei, pavyzdžiui, dinozaurai neišnyktų? Kiekvienas mūsų veiksmas ir sprendimas automatiškai tampa praeities dalimi. Tiesą sakant, nėra tikrovės: viskas, ką mes darome tam tikru momentu, negali būti pakeista, jis įrašomas Visatos atmintyje. Tačiau yra teorija, pagal kurią yra daugybė visatų, kuriose mes gyvename visiškai skirtingą gyvenimą: kiekvienas mūsų veiksmas yra susijęs su tam tikru pasirinkimu ir, pasirinkdamas šį pasirinkimą savo Visatoje, lygiagrečiai, „kitas aš“priima priešingą sprendimą. Kiek moksliškai pagrįsta tokia teorija? Kodėl mokslininkai tuo pasinaudojo? Pabandykime tai išsiaiškinti savo straipsnyje.
- „Salik.biz“
Daugialypė visatos samprata
Pirmą kartą tikėtino pasaulių rinkinio teoriją paminėjo amerikiečių fizikas Hugh Everettas. Jis pasiūlė savo atsakymą į vieną pagrindinių fizikos kvantinių paslapčių. Prieš pereinant tiesiai prie Hugh Everett'o teorijos, reikia išsiaiškinti, kas yra ši kvantinių dalelių paslaptis, kuri daugiau nei keliolika metų persekiojo fizikus visame pasaulyje.
Įsivaizduokime paprastą elektroną. Pasirodo, kad kaip kvantinis objektas, jis gali būti dviejose vietose tuo pačiu metu. Ši savybė vadinama dviejų valstybių superpozicija. Bet magija tuo nesibaigia. Kai tik mes norime, pavyzdžiui, kažkaip konkretizuoti elektrono vietą, pabandykite jį numušti kitu elektronu, tada iš kvantų jis taps įprastu. Kaip tai įmanoma: elektronas buvo tiek taške A, tiek taške B ir tam tikru momentu staiga šoktelėjo į B?
Hugh Everettas pasiūlė savo paties šio kvantinio sugalvojimo interpretaciją. Remiantis jo daugelio pasaulių teorija, elektronas ir toliau egzistuoja dviejose būsenose vienu metu. Viskas priklauso nuo paties stebėtojo: dabar jis virsta kvantiniu objektu ir yra padalintas į dvi būsenas. Viename iš jų jis mato elektroną taške A, kitame - B. Yra dvi lygiagrečios tikrovės, o kurioje iš jų bus stebėtojas, nežinoma. Skirstymas į realybę neapsiriboja skaičiumi du: jų išsišakojimas priklauso tik nuo įvykių variacijų. Tačiau visos šios realybės egzistuoja nepriklausomai viena nuo kitos. Mes, kaip stebėtojai, atsiduriame viename, iš kurio neįmanoma išeiti, taip pat pereiti į lygiagretų.
Šios sąvokos požiūriu eksperimentas su labiausiai moksliniu katinu fizikos istorijoje, Schrödingerio katė, yra lengvai paaiškinamas. Remiantis daugelio pasaulinių kvantinės mechanikos interpretacijomis, nelaiminga katė plieno kameroje yra gyva ir negyva. Atidarius šį kambarį, atrodo, kad mes susiliejame su kate ir formuojame dvi būsenas - gyvas ir negyvas, kurios nesikerta. Susidaro dvi skirtingos visatos: viename stebėtojas yra su negyva katė, kitame - su gyva.
Reklaminis vaizdo įrašas:
Reikėtų pažymėti, kad daugelio pasaulių samprata nereiškia daugybės visatų buvimo: ji yra viena, tiesiog daugiasluoksnė ir kiekvienas joje esantis objektas gali būti skirtingose būsenose. Ši koncepcija negali būti laikoma eksperimentiškai patvirtinta teorija. Kol kas tai tik matematinis kvantinio galvosūkio aprašymas.
Hugh Everett'o teoriją palaiko fizikas Howardas Wisemanas, Griffith universiteto Australijoje profesorius, Michaelas Hallas iš Griffith universiteto Quantum Dynamics centro ir dr. Dirk-André Deckert iš Kalifornijos universiteto. Jų nuomone, paraleliniai pasauliai iš tikrųjų egzistuoja ir jiems būdingos skirtingos savybės. Bet kokios kvantinės mįslės ir dėsningumai yra kaimyninių pasaulių „atstumimo“vienas nuo kito padarinys. Šie kvantiniai reiškiniai atsiranda taip, kad kiekvienas pasaulis nėra panašus į kitą.
Lygiagrečių visatų samprata ir stygų teorija
Iš mokyklos pamokų gerai prisimename, kad fizikoje yra dvi pagrindinės teorijos: bendrojo reliatyvumo ir kvantinio lauko teorijos. Pirmasis paaiškina fizikinius procesus makrokosmose, antrasis - mikro. Jei abi šios teorijos bus naudojamos toje pačioje skalėje, jos prieštaraus viena kitai. Atrodo logiška, kad turėtų būti kokia nors bendra teorija, taikoma visiems atstumams ir masteliams. Taigi fizikai pateikė styginių teoriją.
Faktas yra tas, kad labai mažu mastu atsiranda tam tikros vibracijos, panašios į vibraciją iš įprastos stygos. Šios stygos yra įkrautos energija. „Stygos“nėra stygos tiesiogine prasme. Tai yra abstrakcija, paaiškinanti dalelių sąveiką, fizines konstantas, jų savybes. Aštuntajame dešimtmetyje, kai gimė teorija, mokslininkai tikėjo, kad apibūdinti visą mūsų pasaulį taps universalu. Tačiau paaiškėjo, kad ši teorija veikia tik 10 dimensijų erdvėje (ir mes gyvename 4 dimensijų erdvėje). Kiti šeši kosmoso matmenys tiesiog žlunga. Tačiau, kaip paaiškėjo, jie nėra lengvai sulankstomi.
Kaip ir daugelio pasaulių koncepciją, stygų teoriją sunku įrodyti eksperimentiškai. Be to, matematinis teorijos aparatas yra toks sunkus, kad kiekvienai naujai idėjai reikia ieškoti matematinio paaiškinimo pažodžiui nuo nulio.
Matematinės visatos hipotezė
Kosmologas, Masačusetso technologijos instituto profesorius Maxas Tegmarkas 1998 m. Pateikė savo „visko teoriją“ir pavadino ją matematinės visatos hipoteze. Jis savaip išsprendė daugybės fizinių dėsnių egzistavimo problemą. Jo nuomone, kiekvienas šių dėsnių rinkinys, nuoseklus matematikos požiūriu, atitinka nepriklausomą visatą. Teorijos universalumas yra tas, kad ja galima paaiškinti visas fizikinių dėsnių įvairovę ir fizinių konstantų vertybes.
Tegmarkas pasiūlė visus pasaulius suskirstyti į keturias grupes pagal savo sampratą. Pirmasis apima pasaulius, esančius už mūsų kosminio horizonto, vadinamuosius ekstrametagalaktinius objektus. Antroji grupė apima pasaulius su kitomis fizinėmis konstantomis, kurios skiriasi nuo mūsų Visatos konstantų. Trečiajame - pasauliai, kurie atsiranda aiškinantis kvantinės mechanikos dėsnius. Ketvirtoji grupė yra tam tikras visų visatų rinkinys, kuriame pasireiškia tam tikros matematinės struktūros.
Kaip pastebi tyrėjas, mūsų Visata nėra vienintelė, nes erdvė neribota. Mūsų pasaulį, kuriame gyvename, riboja erdvė, kurios šviesa mus pasiekė 13,8 milijardo metų po Didžiojo sprogimo. Mes galėsime patikimai sužinoti apie kitas visatas dar bent po milijardo metų, kol šviesa iš jų pasieks mus.
Stephenas Hawkingas: juodosios skylės - kelias į kitą visatą
Stephenas Hawkingas taip pat yra daugialypės visatos teorijos šalininkas. Vienas garsiausių mūsų laikų mokslininkų 1988 m. Pirmą kartą pristatė savo esė „Juodosios skylės ir jaunosios visatos“. Tyrėjas teigia, kad juodosios skylės yra kelias į alternatyvius pasaulius.
Stepono Hawkingo dėka mes žinome, kad juodosios skylės paprastai praranda energiją ir išgaruoja, išleisdamos Hawkingo radiaciją, kuri ir gavo paties tyrėjo vardą. Prieš tai, kai didysis mokslininkas padarė šį atradimą, mokslo bendruomenė tikėjo, kad viskas, kas kažkaip patenka į juodąją skylę, išnyksta. Hawkingo teorija paneigia šią prielaidą. Anot fiziko, hipotetiškai bet koks daiktas, objektas, objektas, kuris patenka į juodąją skylę, iš jos išskrenda ir patenka į kitą visatą. Tačiau tokia kelionė yra kelionė į vieną pusę: nėra galimybės grįžti atgal.
Iš viso to išplaukia, kad pro juodąją skylę vargu ar pasirodys populiarus ir patikimas kelionių kosmose būdas. Pirmiausia turėsite ten nuvykti naršydami įsivaizduojamą laiką ir nesirūpindami, kad tikrojo laiko istorija liūdnai baigiasi. Antra, jūs tikrai negalėjote pasirinkti kelionės tikslo. Tai tarsi skraidymas į kažkokią oro liniją, kuri tau įkrito į galvą, - rašo tyrėjas.
Lygiagrečios visatos ir Occamo skustuvas
Kaip matome, vis dar neįmanoma užtikrintai įrodyti kelių visatų teorijos. Teorijos priešininkai mano, kad mes neturime teisės kalbėti apie begalinį visatų rinkinį, jei tik todėl, kad negalime paaiškinti kvantinės mechanikos postulatų. Šis požiūris prieštarauja filosofiniam Williamo Ockhamo principui: „Jūs neturėtumėte daugintis be reikalo“. Teorijos šalininkai teigia: daug paprasčiau manyti, kad egzistuoja daugybė visatų, nei egzistuoja vienas idealas.
Kieno samprotavimai (daugialypės teorijos šalininkai ar priešininkai) yra įtikinamesni - jūs nuspręsite. Kas žino, galbūt tu būsi tas, kuris sugebės išspręsti kvantinę fizikos mįslę ir pasiūlyti naują universalią „visko teoriją“.