Hur ofta tänker du på hur vår värld skulle ordnas i dag om resultatet av några viktiga historiska händelser var annorlunda? Hur skulle vår planet se ut om till exempel dinosaurier inte utrotades? Alla våra handlingar och beslut blir automatiskt en del av det förflutna. I själva verket finns det inget riktigt: allt vi gör vid en given tidpunkt kan inte ändras, det spelas in i universumets minne. Men det finns en teori enligt vilken det finns många universum där vi lever ett helt annat liv: var och en av våra handlingar är förknippade med ett visst val, och genom att göra detta val i vårt universum, parallellt, "det andra jaget" fattar det motsatta beslutet. Hur vetenskapligt motiverad är en sådan teori? Varför tog forskarna till det? Låt oss försöka ta reda på det i vår artikel.
Universumets flerfaldiga koncept
För första gången nämndes teorin om en sannolik uppsättning världar av den amerikanska fysikern Hugh Everett. Han erbjöd sitt svar på ett av fysikens viktigaste kvantmysterier. Innan man går direkt till teorin om Hugh Everett, är det nödvändigt att ta reda på vad denna hemlighet av kvantpartiklar är, som har spökat fysiker över hela världen i mer än ett dussin år.
Låt oss föreställa oss en vanlig elektron. Det visar sig att det som ett kvantobjekt kan vara på två platser samtidigt. Den här egenskapen kallas superpositionen för två stater. Men magin slutar inte där. Så snart vi på något sätt vill konkretisera platsen för elektronen, till exempel, försöka slå ner den med en annan elektron, då från kvantum kommer den att bli vanlig. Hur är detta möjligt: Elektronen var vid både punkt A och punkt B och plötsligt hoppade till B vid ett visst ögonblick?
Hugh Everett erbjöd sin egen tolkning av detta kvantförhållande. Enligt hans många världs teori fortsätter elektronen att existera i två tillstånd samtidigt. Det handlar om observatören själv: nu förvandlas han till ett kvantobjekt och är indelat i två tillstånd. I en av dem ser han en elektron i punkt A, i den andra - vid B. Det finns två parallella verkligheter, och i vilken av dem observatören kommer att vara är okänd. Uppdelningen i verkligheten är inte begränsad till nummer två: deras förgrening beror bara på variationen i händelserna. Men alla dessa verkligheter existerar oberoende av varandra. Vi som observatörer befinner oss i en, från vilken det är omöjligt att lämna, liksom att flytta till en parallell.
Ur konceptets synvinkel förklaras enkelt experimentet med den mest vetenskapliga katt i fysikens historia, Schrödingers katt. Enligt många världs tolkningar av kvantmekanik är den olyckliga katten i stålkammaren både levande och död. När vi öppnar kammaren verkar vi smälta samman med katten och bilda två tillstånd - levande och döda, som inte korsar varandra. Två olika universum bildas: i den ena en observatör med en död katt, i den andra - med en levande.
Kampanjvideo:
Det bör genast noteras att konceptet med många världar inte innebär att det finns många universum: det är ett, helt enkelt flerskiktat, och varje objekt i det kan vara i olika tillstånd. Detta koncept kan inte betraktas som en experimentellt validerad teori. Hittills är detta bara en matematisk beskrivning av ett kvantpussel.
Hugh Everetts teori stöds av fysiker Howard Wiseman, professor vid Australian University of Griffith, Dr. Michael Hall från Center for Quantum Dynamics vid Griffith University, och Dr. Dirk-André Deckert från University of California. Enligt deras åsikt existerar parallella världar verkligen och har olika egenskaper. Alla kvantrådar och regelbundenheter är en följd av "avvisningen" av grannvärldarna från varandra. Dessa kvantfenomen uppstår så att varje värld inte är som en annan.
Begreppet parallella universum och strängteori
Från skolundervisningen minns vi väl att det finns två huvudteorier inom fysik: allmän relativitet och kvantfältteori. Den första förklarar de fysiska processerna i makrokosmos, den andra - i mikro. Om båda dessa teorier används i samma skala kommer de att motsäga varandra. Det verkar logiskt att det bör finnas någon allmän teori för alla avstånd och skalor. Som sådan har fysiker lagt fram strängteori.
Faktum är att i mycket liten skala uppstår vissa vibrationer, som liknar vibrationer från en vanlig sträng. Dessa strängar laddas med energi. "Strängar" är inte strängar i bokstavlig mening. Detta är en abstraktion som förklarar interaktion mellan partiklar, fysiska konstanter, deras egenskaper. På 1970-talet, när teorin föddes, trodde forskare att det skulle bli universellt att beskriva hela vår värld. Det visade sig dock att denna teori bara fungerar i 10-dimensionellt rymd (och vi lever i 4-dimensionella rymden). De andra sex dimensionerna av rymden kollapsar helt enkelt. Men som det visade sig vikas de inte på ett enkelt sätt.
Liksom med många världar-konceptet är strängteori svårt att bevisa experimentellt. Dessutom är teoriens matematiska apparater så svåra att för varje ny idé måste en matematisk förklaring bokstavligen sökas från början.
Hypotesen om det matematiska universum
Kosmolog, professor vid Massachusetts Institute of Technology Max Tegmark 1998 lade fram sin "teori om allt" och kallade det hypotesen om det matematiska universum. Han löste på sitt eget sätt problemet med att det finns ett stort antal fysiska lagar. Enligt hans åsikt motsvarar varje uppsättning av dessa lagar, som är konsekvent ur matematikens synvinkel, ett oberoende universum. Teoriens universalitet är att den kan användas för att förklara alla olika fysiska lagar och värden på fysiska konstanter.
Tegmark föreslog att dela alla världar i fyra grupper enligt hans koncept. Den första inkluderar världar som ligger utanför vår kosmiska horisont, de så kallade extrametagalaktiska föremål. Den andra gruppen inkluderar världar med andra fysiska konstanter som skiljer sig från våra universums konstanter. I det tredje, världar som visas som ett resultat av tolkningen av kvantmekanikens lagar. Den fjärde gruppen är en viss uppsättning av alla universer där vissa matematiska strukturer manifesteras.
Som forskaren konstaterar är vårt universum inte det enda eftersom rymden är obegränsad. Vår värld, där vi bor, är begränsad av rymden, ljuset från vilket nådde oss 13,8 miljarder år efter Big Bang. Vi kommer att kunna lära oss om andra universum på ett tillförlitligt sätt i åtminstone ytterligare en miljard år tills ljuset från dem når oss.
Stephen Hawking: svarta hål - vägen till ett annat universum
Stephen Hawking är också en förespråkare för teorin om flera universum. En av de mest berömda forskarna i vår tid 1988 presenterade först sitt uppsats "Black Holes and Young Universes". Forskaren föreslår att svarta hål är vägen till alternativa världar.
Tack vare Stephen Hawking, vet vi att svarta hål tenderar att förlora energi och förångas, och släpper Hawking-strålning, som fick forskarens namn. Innan den stora forskaren gjorde denna upptäckt, trodde vetenskapssamhället att allt som på något sätt kommer in i ett svart hål försvinner. Hawkings teori motbevisar detta antagande. Enligt fysikern, hypotetiskt, flyger alla saker, objekt, objekt som faller i ett svart hål ut ur det och faller in i ett annat universum. En sådan resa är dock en envägsresa: det finns inget sätt att gå tillbaka.
Det följer av allt detta att det troligtvis inte kommer att visa sig vara ett populärt och pålitligt sätt att rymma resa genom ett svart hål. Först måste du komma dit genom att navigera efter imaginär tid och inte bry dig om att din realtidshistoria slutar tyvärr. För det andra kunde du verkligen inte välja en destination. Det är som att flyga på ett slags flygbolag som kom in i ditt huvud, - skriver forskaren.
Parallella universum och Occams rakkniv
Som vi ser är det fortfarande omöjligt att bevisa teorin om flera universum med fullt förtroende. Motståndare mot teorin tror att vi inte har någon rätt att prata om en oändlig uppsättning universum, bara för att vi inte kan förklara kvantmekanikens postulat. Denna inställning strider mot William Ockhams filosofiska princip: "Du bör inte multiplicera saker onödigt." Förespråkare för teorin förklarar: det är mycket lättare att anta att det finns många universum än att det finns ett ideal.
Vars resonemang (anhängare eller motståndare av multiverses teori) är mer övertygande - du bestämmer dig. Vem vet, kanske kommer du att vara den som kommer att kunna lösa fysikens kvanterådan och föreslå en ny universell "teori om allt".
