Det univers, hvor der har altid været og vil altid være det. Mindst, så fik vi at vide, og så det følger fra ordet “univers”. Men uanset hvad den sande natur af Universet, vores evne til at indsamle oplysninger om, at det er fundamentalt begrænset. Siden den Store Eksplosion fandt sted 13,8 milliarder år, og den hastighed, hvormed informationer bevæger sig — speed limit, lysets hastighed er begrænset. Derfor, selv om hele universet kan være uendeligt, for det observerbare univers — ikke.
Ifølge den ledende ideer i teoretisk fysik, vores univers kunne være bare en lille region af den enorme flere universer, der kan være uendeligt mange. Nogle af disse idéer er virkelig videnskabelig, og nogle er ren spekulation, ønsketænkning. Lad os lære at dele dem. Men først lidt baggrund.
Er der flere universer?
Moderne universet giver os nogle interessante kendsgerninger, som er let at observere og kontrollere, alligevel, med hjælp af forsknings-faciliteter i verdensklasse. Vi ved, at universet udvider sig: vi kan måle egenskaberne af de galakser, deres afstand og hastighed af recession fra os. Jo længere de er, jo hurtigere fjernet. I forbindelse med den Generelle relativitetsteori, dette betyder, at universet udvider sig.
Og hvis universet udvider sig i dag, hvilket betyder, at der i fortiden var det mindre og tættere. Hvis du graver langt nok ind i fortiden, du måske opdage, at hun også blev mere homogen (på grund af tyngdekraften tog et stykke tid at indsamle alle de bunker) og varmere (fordi mindre bølgelængder af lys, der betyder, at de højere energi-og temperatur). Dette bringer os tilbage til Big Bang.
Men Big Bang ikke var begyndelsen på Universet. Vi kan se ind i fortiden kun til et bestemt punkt i tiden, som forudsigelser af Big Bang ikke længere sandt. Der er nogle observationer af ting i Universet, at Big Bang ikke forklare, men forklarer teorien om kosmisk inflation.
I 1980-erne blev udviklet en hel del af de teoretiske konsekvenser af inflation, herunder:
- hvordan at ligne såning af stor-skala strukturer;
- at udsving i temperatur og tæthed skal findes ved vægte, der overstiger de ydre horisont;
- at alle regioner af plads, selv med de udsving, skal have en konstant entropi;
- skal være høj temperatur gjort the Big Bang.
I 1990’erne 2000’erne og 2010’erne, fire af disse forudsigelser blev bekræftet ved observation med høj nøjagtighed. Kosmisk inflation vinder.
Inflationen fortæller os, at før Big Bang var universet fyldt med partikler, elektromagnetiske stråling og stråling. I stedet blev hun fyldt med energi, er forbundet til selve rummet, og denne energi førte til det faktum, at rummet ekspanderer hurtigt, ubønhørligt og eksponentielt. På et tidspunkt, inflationen sluttede, og alle (eller næsten alle) af denne energi blev omdannet til stof og energi, at indlede den varme Big Bang. Slutningen af inflationen markerede begyndelsen af Big Bang. Det er det Store Brag var, men ikke i begyndelsen.
Hvis dette var hele historien, vi var i hænderne på et meget stort univers. Dens ejendomme ville være den samme overalt, love er de samme, og de dele, der lå uden for den synlige horisont, vil være svarende til det sted, hvor vi er, men at kalde dem flere universer ville være umuligt.
Der er, ville det være umuligt indtil da, indtil du huske, at alt, hvad der eksisterer fysisk skal være quantum i naturen. Selv inflation med alle de ukendte, der omgiver hende, skal være en kvante felt.
Hvis du har brug for at inflationen havde de egenskaber quantum felter:
- dens egenskaber skal være af den usikkerhed, der er forbundet med dem;
- området bør være beskrevet ved en bølgefunktion;
- feltværdier er strakt over tid;
derefter kommer du til en usædvanlig afslutning.
Inflationen gjorde ikke ende overalt samtidigt, men snarere i en separat, valgte, uafhængige områder, mens rummet mellem dem fortsatte med at svulme op. Der skal være nogle enorme områder af rummet, hvor inflationen ender og begynder med Big Bang, men de vil aldrig mødes på grund af de opdelte regioner inflationær plads. Efter start af, at inflationen vil fortsætte på ubestemt tid og er sikret, i det mindste i nogle steder.
Når inflationen ender, får vi et Big Bang. Som en del af det Univers, vi ser, er kun en del af den region, hvor inflationen er slut, over, hvor mange observerbar Univers. Og der er et stort antal af regioner, der er adskilt fra hinanden, med nøjagtig den samme historie.
Det er tanken om flere universer. Som du kan se, det er baseret på to uafhængige veletablerede og bredt accepterede aspekter af teoretisk fysik: quantum karakter af alt og egenskaber af kosmisk inflation. Der er ingen måde at måle det, som der er ingen måde at måle ikke-observerede en del af Universet. Men disse to teorier, der ligger i dens kerne, inflation, og quantum fysik, de har vist deres værd. Hvis de er korrekte, flere universer vil være det uundgåelige resultat, og vi kommer til at bo i dem.
Hvad? Der er mange teoretiske konsekvenser, som er uundgåelige, men at vi ikke kan vide med sikkerhed, fordi jeg ikke kan tjekke dem ud. Flere universer er en af disse konsekvenser. Ikke, at det var nyttigt, det er bare en interessant forudsigelse om, at følger fra teorier.
Hvorfor gøre så mange teoretikere at skrive om emnet i flere universer? Om emnet af parallelle universer og deres forbindelser med vores egen? Hvorfor siger de, at flere universer, der er bundet til strenge af den kosmologiske konstant, og det faktum, at vores univers er indstillet til liv?
Ja, fordi de bedste ideer, de har.
I forbindelse med strengteori der er en enorm liste af muligheder der kan i princippet tage næsten enhver værdi. Denne teori gør ikke forudsigelser for dem, så vi er tvunget til at vurdere deres værdier i forbindelse med streng tomrum. Hvis du har hørt om den utrolig store tal, som den berømte 10500, som vises i strengteori, som de refererer til de mulige værdier af string tomrum. Vi ved ikke, hvad de er, eller hvorfor har disse værdier. Ingen ved, hvad de kan forvente.
Så i stedet for at sige, “der er flere universer!”, folk tror som følger:
- Vi ved ikke, hvorfor de fundamentale konstanter har sådanne værdier, at de har.
- Vi ved ikke hvorfor, at fysikkens love er, som de er.
- Strengteori er den eneste ramme for at sikre, at vores love vores grundlæggende konstant for fysik, og også give os andre love eller konstanter.
- Derfor, hvis vi har en enorm flere universer, hvor de forskellige regioner har forskellige love og faste, en af dem kunne være vores.
Problemet er, at det ikke kun er ren spekulation, men der er ingen grund til, i betragtning af inflation og quantum fysik, til at tro, at ballooning af rum-tid forskellige love eller konstanter i forskellige regioner.
Kan ikke lide denne tilgang til argumentation? Ja og nej man kan lide det.
Som vi har set, flere universer er ikke en videnskabelig teori i sig selv. Det er snarere en teoretisk konsekvens af fysikkens love i de fleste fuldstændig mening. Selv hvis du har den inflatoriske univers styret af kvantefysik, vil du være bundet til. Men — som strengteori — it-problemer: det er ikke forudsige noget af det, vi så og kunne ikke forklare, uden det, og det ikke forudsige noget specifikt, at vi kunne gå hen og have et kig.
I dette fysiske Univers, er det vigtigt at observere alt, hvad vi kan, og til at indsamle noget viden, som du har adgang til. Kun fra det fulde datasæt, som vi håber vil være tilfældet, vil det være muligt at udlede videnskabelig dom om arten af Universet. Nogle af disse indsigter vil have konsekvenser, at vi ikke kan måle og bevise eksistensen af flere universer, for eksempel. Men når folk taler om grundlæggende konstanter, de fysiske love, værdier streng tomrum, de ikke gør videnskab, at de bare skændes. Man kan spekulere om flere universer, og give et eksempel på en fremtrædende arbejde af disse teoretikere, men at gøre dette er det videnskabelige sind.
Teorien om flere universer. Hvor videnskaben slutter, og fiktionen begynder?
Ilya Hel