Vårt universum är nästan idealiskt anpassat för uppkomsten av människan och andra intelligenta varelser. Vad ligger bakom detta - högre makter eller några slumpmässiga faktorer? Bernard Carr, vän och student till Stephen Hawking, berättar hur denna fråga är relaterad till parallella världar och om vi kan vara säkra på deras existens.
Svart "evighetens fartyg"
Professor Carr besökte nyligen Moskva och höll en föreläsning vid Physics Institute of the Russian Academy of Sciences om hur svarta hål kunde ha dykt upp i de första ögonblicken i universums liv och vilken roll de spelade i dess utveckling. Forskaren förklarade för RIA Novosti varför han kom till slutsatsen att parallella världar finns och vårt universum är en av dem.
”Vi har fortfarande en dålig uppfattning om vad som hände innan Big Bang. Å andra sidan förutspår strängteori att vi genom observationer av gravitationella vågor kan förstå hur universum såg ut i de första ögonblicken av dess existens. Och på grundval av detta för att presentera en bild av världen innan tidens början, - sa Carr och svarade på frågor från RIA Novosti.
Till exempel, om vårt universum inte uppstod från tomhet, utan inuti resterna av ett annat universum, som avslutade sitt liv under en skarp rymdkomprimering, bör dess "embryo" innehålla många svarta hål. De, som Carr förklarar, kan överleva Big Bang och vara närvarande i universum även idag, även om vi osannolikt kommer att bestämma vilka av de moderna hålen som har ett sådant exotiskt ursprung.
”Dessa svarta hål borde faktiskt vara de enda föremål som kan överleva slutet på ett universum. Allt annat - du och jag, planeter, stjärnor och galaxer - kommer att slipas i en”big bang”. Om sådana föremål finns, spelade de en viktig roll i universums utveckling, och fungerade som embryon, ett slags "DNA" av supermassiva svarta hål i galaxernas centrum. De i sin tur "orkestrerade" stjärnorna och styr deras liv idag, "säger professorn.
Att verifiera detta, medger han, är extremt svårt - många forskare tvivlar på att det i princip är möjligt. Å andra sidan, enligt honom, kan gravitationsvågdetektorer se en annan viktig sak, potentiellt förklara uppkomsten av mänskligheten i ett "bekvämt" universum för oss.
Kampanjvideo:
Faktum är att många astronomer och kosmologer idag tror att vårt universum har ett antal unika egenskaper, inklusive förhållandet mellan proportionerna av synlig, mörk materia och energi, tack vare vilka stjärnor, planeter och lämpliga förutsättningar för livets ursprung.
Bernard Carr inom väggarna på Physical Institute of the Russian Academy of Sciences i Moskva / Foto: FIAN.
De minsta avvikelserna i värdena på dessa och vissa andra fysiska konstanter, som anhängare av denna idé, kallad "antropisk princip", tror, kommer att göra universum livlös eller förkorta livslängden så mycket att varken mänskligheten eller "bröder i åtanke" kommer att ha tid att dyka upp i det. …
Samtidigt säger moderna kosmologiska teorier att universum inte nödvändigtvis måste ha en sådan uppsättning egenskaper. Följaktligen uppstår frågan - varför existerar vi och hur uppstod vår värld?
”Den här frågan har två svar, av vilka vi bara måste välja ett. För det första kan universums unika egenskaper ställas in "ovanifrån", vilket jag personligen, till skillnad från många kollegor, inte helt utesluter. Å andra sidan är förekomsten av den så kallade Multiverse också möjlig. Som jag ständigt måste betona är jag benägen mer än närvaron av några övernaturliga krafter,”förklarar kosmologen.
Carr och många andra kosmologer tror att vårt universum bara är en av otaliga parallella världar som utgör en större struktur, Multiversen. Dessa "andra utrymmen" kan ha mycket olika uppsättningar egenskaper, vilket eliminerar behovet av forskare att förklara de unika egenskaperna i vårt universum.
Möjligheten för deras existens följer av strängteori och ett antal andra matematiska begrepp som antar förekomsten av ett stort antal dimensioner, av vilka några "rullas upp" i vårt universum, men "orullade" i multiversen.
”Det verkar för mig att vi definitivt kommer att hitta spår av andra dimensioner och parallella världar, som pekar på Multiversen. Den enda frågan är vilka egenskaper de kommer att ha. I vissa fall kommer de extra dimensionerna att vara tillräckligt stora för att påverka vårt universum, särskilt bildandet av svarta hål, säger forskaren.
Nyckel till multiversen
Denna idé kan testas om astronomer beräknar hur många svarta hål som dök upp i vårt universum just nu när dess gränser började expanderas snabbt under de första sekunderna efter Big Bang.
”Antalet ursprungliga eller ursprungliga svarta hål kan inte vara slumpmässigt. Med deras överflöd har universum helt enkelt inte tillräckligt med materia för att bilda galaxer, stjärnor och planeter, och med deras lilla mängd kommer egenskaperna hos mörk materia inte att vara desamma som nuvarande observationer av relativt unga galaxer visar, fortsätter professor Carr.
Nästan alla primära svarta hål antas av astronomer att ha relativt låga massor. Av denna anledning borde de för länge sedan ha förångats och exploderat i det avlägsna förflutet, som Stephen Hawkings teori förutspår. Stora urhål förångas långsammare och kan därför överleva till denna dag.
”Jag har länge velat fråga Stephen vad som skulle vara mer intressant - upptäckten av spår av explosioner av urval av svarta hål (detta skulle bekräfta existensen av Hawking-strålning) eller upptäckten av ovanligt stora föremål av denna typ i det moderna universum. Deras upptäckt skulle i sin tur innebära att vi hittade mörk materia - påminner fysikern. - Stephen skulle ha velat det första alternativet bättre, men personligen lutar jag mig mot det andra. Det är inte bara mer intressant för mig, utan också mer sannolikt i verkligheten. Detta skulle vara en annan stor upptäckt."
De minsta svarta hålen, vars diameter är mindre än den så kallade Planck-längden, kommer enligt Carr att bete sig inte som singulariteter, utan som "maskhål", tunnlar i strukturen i rymdtid. De kan ansluta inte bara olika universum, utan också olika tider - förflutna, nutid och framtid.
En kosmisk webb av vanlig och mörk materia / Foto: Volker Springel, Virgo Consortium.
Spår av ursprungliga svarta hål, enligt Carr, kunde redan hittas av mänskligheten. Faktum är att praktiskt taget alla utbrott av gravitationsvågor som upptäckts av LIGO- och VIRGO-teleskopen genereras av ovanligt stora svarta hål, vars existens och parning är svårt att förklara.
Ett annat möjligt spår är de nyligen upptäckta mystiska snabbradiosignalerna (FRB bursts) som härstammar från avlägsna hörn av universum, liksom några svaga gammastrålar som den händelse som spelades in i augusti i fjol med gravitationsvågor.
Om primära svarta hål någonsin upptäcks, kan de, som forskaren antyder, bli ett fönster mot multiversens värld och en av nycklarna till svaret på huvudfrågan om astronomi - hur tyngdkraften fungerar.
”Lee Smolin, Peter Voight och andra skeptiker insisterar ständigt på att strängteori har en rent matematisk, abstrakt karaktär, inte på något sätt kopplat till den verkliga världen eller fysiken. Av samma skäl kritiserar de teorin om Multiversen, som inte bara stöds av mig utan också av många framstående fysiker som Leonard Susskind och Martin Rees. Ja, vi har problem med att spår av dessa världar är nästan omöjligt att hitta, men vi kan inte säga säkert att vi aldrig kommer att kunna göra detta. Vi har tillbringat 100 år på att upptäcka gravitationsvågor. Det kommer troligtvis att ta samma tid att upptäcka parallella dimensioner och validera strängteori. Och primära svarta hål, tror jag, kommer att hålla nyckeln till deras upptäckt,”avslutar Carr.