Hvis du troede, at alt begrænset, hvad vi har fundet i løbet af de kosmiske horisont, få klar til at ændre dit sind.
“Det er svært at bygge modeller af inflationen, som ikke fører til et multivers. Det er ikke umuligt, så jeg er sikker på, at der er behov for yderligere forskning. Men de fleste modeller af inflation fører til et multivers, og dokumentation for, at inflationen vil være at skubbe os i retning af den alvorlige vedtagelsen af [flere universer],” sagde en dag, Alan Guth, Amerikansk fysiker og kosmolog, som først foreslået idéen om inflationen eller den kosmiske ekspansion.
Forestil dig, at universet vi observerer, fra ende til anden, er blot en dråbe i det kosmiske ocean. Der er ud over hvad vi kan se, at der er mere plads, flere galakser, mest af alt, utallige milliarder af lysår længere, end vi er nogensinde i stand til at nå. Og hvor langt kan det univers, som utallige kan være antallet af universer, der svarer til det — mere og nogle er ældre, nogle er yngre og mindre spredt i hele rum-tid. Og så hurtigt, som disse universer er ved at udvide, rum-tid, der indeholder dem, at udvide endnu hurtigere, tager dem længere væk fra hinanden og sikrer, at ikke to universer vil aldrig mødes. Som science fiction? Dette er den videnskabelige idé om multivers-teorien eller flere universer. Men hvis den videnskabelige opfattelse, at vi vedtager i dag, er korrekt, denne idé er ikke kun relevant, men uundgåelig konsekvens af vores grundlæggende love, siger fysiker Ethan Siegel.
Tanken om flere universer, der er rodfæstet i fysik, er nødvendig for at beskrive det Univers, vi ser, og hvor du bor i dag. Overalt på himlen, ser vi stjerner og galakser, grupperet i et stort kosmisk web. Men jo længere ind i rum, vi ser, jo længere tilbage i tiden vi går. Jo længere væk galaksen, så de er yngre, og dermed mindre udviklet. I deres stjerner, mindre tunge grundstoffer, de synes at være mindre, da der har været færre fusioner, flere spiraler og færre ellipser (fordi sidstnævnte tager tid), og så videre. Hvis vi går til grænsen for det synlige, finder vi de allerførste stjerner i Universet, og bag dem — de rige mørke, hvor der er kun én lyskilde: efterglød fra Big Bang.
Big Bang — som skete for 13,8 milliarder år siden, ikke var begyndelsen på tid og rum, men snarere begyndelsen af vort observerbare Univers. Dette var den æra, kendt som kosmisk inflation, når rummet i sig selv vokset eksponentielt, fyldt med energi iboende i strukturen af rum-tid. Kosmisk inflation er i sig selv et eksempel på den teori, der kom ind og erstattede en, der kom før det:
- Det er i overensstemmelse med alle de gode resultater af Big Bang-teorien, og der er omfattet alle af den moderne kosmologi.
- Hun forklarede en række spørgsmål, som ikke kunne forklare Big Bang, herunder hvorfor universet var overalt den samme temperatur, hvorfor det er rumligt fladt, og hvorfor ingen af høj-energi relikvier som interesseret?.
- Og hun har lavet mange nye forudsigelser, der kan teste observation, hvoraf størstedelen blev bekræftet.
Men der var en konsekvens, som er forudsagt af teorien om inflation. Vi ved ikke om vi kan bekræfte det eller ej: flere universer.
Inflation fører til en eksponentiel ekspansion af rummet, der kan meget hurtigt føre til, at eventuelle præ-eksisterende krumme rum vil synes at være flad
Inflation fører til den kendsgerning, at rummet udvider sig eksponentielt. Det har taget noget, der eksisterede før Big Bang, og det bliver meget, meget, meget mere, end det var. Men det passer os: det forklarer, hvordan vi fik en uniform og en store Univers. Når inflationen ender, universet er fyldt med stof og stråling, som vi observere, da den varme Big Bang. Og her bliver det underligt. At inflationen sluttede, uanset hvad quantum field er ansvarlig for det, hun har brug for at flytte fra ustabile høj-energi tilstand til lav-energi og stabil. Denne overgang og “rulle” ned i dalen — der forårsager inflation til ende, og forårsager en Stor Eksplosion.
Men uanset hvilket felt, der er ansvarlig for inflation, som i alle andre områder af fysik, det skal være natur quantum field. Ligesom alle quantum marker, der er beskrevet ved en bølgefunktion med sandsynligheden for recession i en bølge over tid. Hvis omfanget af området vil i langsomt glide ind i dalen, quantum sprede bølge funktion vil være hurtigere at rulle, hvilket betyder, at det er muligt — endda sandsynligt — inflationen gradvist vil føre til, at Big Bang.
Hvis inflationen var en quantum field, værdi-feltet vil sprede sig over tid, og forskellige område af rummet, vil tage en anden erkendelse af værdien af feltet. I mange regioner værdien af feltet vil komme til bunden af dalen, slutter inflation, men i mange andre inflationen vil fortsætte på ubestemt tid i fremtiden
Da rummet udvider sig med eksponentiel hastighed under inflationen, hvilket betyder, at der over tid skaber en stadigt større antal områder af rummet. I visse områder, inflation vil ende: hvor feltet ruller ned til dalen. Men i andre inflationen vil fortsætte med, at skabe mere og mere plads omkring hvert område, hvor slutningen af inflationen. Den sats af inflation meget hurtigere end selv den maksimale sats af ekspansion fyldt med materie og energi i Universet, så i den korteste tid plots af inflationen tager over. I henhold til de mekanismer, der kan give os tilstrækkelig inflationen til at skabe det Univers, som vi se, er vores område, hvor inflationen er slut, omgiver meget mere end andre regioner, hvor inflationen fortsætter eller er ophørt med det samme.
Inflationen er fortsat på ubestemt tid, på trods af de dele, hvor det endte
Dette er et fænomen kendt som ” evig inflation. Hvor slutningen af inflationen, er født Big Bang og universet — som vi observerer — magen til vores egen. Men hvor inflationen stopper ikke her, der er flere af inflationær plads, som giver anledning til andre regioner, hvor stor eksplosion, som adskiller sig fra vores, og andre regioner, hvor inflationen begynder.
Hvor stor er vores univers, det er kun en lille del af alt det, der virkelig er
Dette maleri er enorm universer, meget større end den beskedne del, som vi kan se er hele tiden bliver skabt, ligesom rummet, er et multivers. Det er vigtigt at forstå, at multiverset er ikke en videnskabelig teori i sig selv. Det gør ingen forudsigelser og observerede fænomener, som vi kan nå. Nej, multivers i sig selv er en teoretisk forudsigelse, der følger af lovgivningen i fysik, som vi har opdrættet til dato. Måske er det endda uundgåelig konsekvens af disse love: hvis vi tager den inflatoriske Univers styret af kvantefysik, vil vi få det.
Måske er vores forståelse af denne betingelse, hvad der var før Big Bang, er forkert, og at vores ideer om inflation er helt forkert. I dette tilfælde, at der findes flere universer, der ikke vil blive det endelige resultat. Men den forudsigelse af evig inflation indeholder utallige numre af lommen universer er en direkte konsekvens af vores bedste teorier, hvis de er sande.
Hvad er multiverset, i sådan en sag? Det kan gå ud over fysik, og motiveret til at blive den første fysiske “metafysik”, som vi nogensinde har mødt. Først skal vi forstå grænserne for, hvad vi kan lære af vores univers. Indtil da, kan vi forudsige, men kan ikke hverken bekræfte eller benægte det faktum, at vores univers er blot en lille del af en større Kongerige: multivers.
Flere universer, der ikke bare eksisterer: vi bor i dem
Ilya Hel