A Carina csillagkép infravörös képe a WISE távcső segítségével.
(Kép: © NASA / JPL-Caltech / UCLA)
Paul M. Sutter asztrofizikus a Az Ohio Állami Egyetem, a "Kérdezz egy űrhajóstól" és "Space Radio, "és a"Helyed az univerzumban"Sutter hozzájárult ehhez a cikkhez Az Space.com szakértői hangjai: Op-Ed és Insights.
Ez egy évelő sci-fi kedvenc: más világok, más univerzumok, egyéb lehetőségek, közvetlenül az ismert kozmosz határain túl, vagy csak egy varázslatos eszköz egy kattintása. A többi világ talán félelmetesen hasonlít a sajáthoz, kivéve néhány furcsa kis változást a történelemben. Talán gyökeresen különböznek egymástól, új, furcsa és csodálatos életmóddal. Talán annyira különböznek egymástól, hogy a fizika alapvető szabályai még ott sem érvényesek.
Természetesen a multiverse-ről beszélek - annak a lehetőségéről, hogy vannak más, különálló univerzumok valahol odakint.
De léteznek-e?
Buborékfújás
A többcélú ötlet a tudomány, a filozófia és akár a vallás néhány különféle területén is felmerül. Magában a fizikában más világok lehetősége megjelenik a kvantummechanikában (különösen a "sokvilágú" értelmezésen keresztül, amelyben minden véletlenszerű eredmény egy interakció elágaz az új univerzumokban, ahol minden eredmény valósul meg) és a húrelmélet (amelyben eltérő elrendezések vannak). apró, feltekercselt extra méretek különféle fizikákat eredményeznek a saját univerzumukban).
Ezekről az ötletekről szórakoztató beszélgetés van, de a legszebb út a multiverse felé az egész világegyetem legkorábbi pillanatai: az infláció periódusának megértésén alapul.
Ahogy a legjobban elmondhatjuk, a rendkívül korai világegyetem egy-egy időszakon ment keresztül hihetetlenül gyors terjeszkedés: infláció. A tudósok elméletük szerint ezt a korszakot egy egzotikus kvantummező vezette - egy buborékos, habzó energia, amelyet maga a téridő vákuumába sütött -, ami az univerzum szinte széttöredette magát kibővülésének intenzitásával. De hamarosan ez a mező elvesztette verveét, és a részecskék rajjává bomlik, amelyek ma a mai világegyetemben élnek.
És ez az infláció korszakában vált a multiverse életképes esélye volt a megjelenésre. Képzelje el a korai, inflációval uralkodó univerzumot, mint egy hatalmas kenyeret. Az a történet, amelyet éppen elmondtam, feltételezi, hogy az infláció az egész kozmoszban egyenletesen kezdődik és áll le; az egész vekna ugyanabban a pillanatban megáll.
De bármi is vezetett az inflációnak, kvantummező volt, ami azt jelenti, hogy nem feltételezhetjük, hogy a dolgok annyira egyszerűek. A mező egyes részei csak véletlenszerűen energikusabbak voltak, mint mások, míg a többi pont inkább nyugtató volt. Ez csak az élet véletlenszerű jellege a kvantum világban.
Tehát kenyérünk nem pontosan egységes. Előfordulhat, hogy annak egyes részei nem emelkednek, megszorulnak és elszigetelik magukat, míg a kenyér többi része tovább emelkedik. És mivel mindig egy darab a kenyér egy részénél gyorsabban növekszik, el tudod képzelni egy kenyérfajtát, amely továbbra is örökké növekszik, kevés apró darabokkal és zsebekkel itt-ott véletlenszerűen elkapva egy lassú adagot, és elcsípte magát.
Ezeknek a kiszerelt biteknek a saját egyedülálló univerzuma van, csak egy buborék a sokból a multiverse-ben. Sőt, az infláció végének részletei meghatároznak egy csomó fontos fizikai tulajdonságot, mint például a természeti erők erőssége és a részecskék tömege (a részletek az infláció konkrét modelljétől függnek). Olyan dolgokról beszélünk, mint az elektron tömege és a részecskék száma. Nagyon fontos cucc.
És mivel ezek közül a beszorult, buborék-univerzumok az inflációt saját egyedi és speciális módon végzik el, mindegyik buborék-univerzum megkapja a saját egyedi fizikai készletét.
Keresztező válaszok
Mivel az egész kenyér vekje folyamatosan növekszik (mivel az átlagnál gyorsabb inflációs rátával mindig van egy része), nagyon gyorsan nagyon sok univerzumot kapsz, amelyek mindegyike körül buborékol. Multiverse. Minden univerzum lényegében örökre zárva van a többitől. Vannak azonban olyan esetek, amikor kereszteződhetnek.
Ha két univerzum viszonylag hamarosan egymás után szorul, és viszonylag közel áll egymáshoz, akkor röviden keresztezhetik egymást, mielőtt az örökkévalóság fennmaradó részéig felfújnának egymástól. És ha igen, akkor az a kereszteződés nyomot hagyhat a kozmikus mikrohullámú háttér ezen univerzumok közül a fennmaradt fosszilis fényhéj abban az időben, amikor az univerzum 380 000 éves volt infantilis.
Képzelje el, hogy két szappanbuborék dörzsöli egymást; ez a lenyomat furcsa megjelenésű kör formájában jelenik meg az égen (ahol a "furcsa" attól függ, hogy milyen univerzumot keresztezhetünk). Természetesen nem találtunk ilyen többnyelvű nyomot.
Közvetlen bizonyítékok nélkül nehéz megítélni az inflációtól kezdődő, multiverse ötlet életképességét. Ez az összes inflációs elmélet általános eredménye lehet, tehát, ha erősebb bizonyítékokat találunk az inflációra, akkor megmutathatjuk a multiverse létezését is. De jelenleg nem értjük teljes mértékben az infláció mechanikáját, tehát nem sokat kell folytatni.
És itt van egy másik kérdés, amelyet érdemes megfontolni. Ha egy kicsit megváltoztatta világegyetemünk fizikáját, akkor az élet, amint tudjuk, lehetetlen. Miért találunk ilyen különleges univerzumban, ahol életünk túlélhet? Lehet, hogy a multiverse összes buboréka miatt természetesen azon kevesek egyike között találnánk magunkat, amelyek képesek az intelligencia szikrázására? (Vagy nem tudnánk róla.) Vagy ez valami sokkal mélyebb? Ez még a tudomány kérdése?
Talán egy másik univerzumban van minden válasz.
Tudjon meg többet az epizód meghallgatásával "Mi a Multiverse-ben élünk?" a "Ask a Spaceman" podcaston, elérhető aiTunes és az interneten ahttp://www.askaspaceman.com. Köszönet: @ProducerEv, Matthew A., Tom S., Taha, Oliver H., Wally H., Christiaan D., Keith G., Alex Z., Murtaza P., Kent L., Gabi P. és Slinkerdeer a kérdéshez, amely a darabhoz vezetett! Tegye fel saját kérdését a Twitteren a #AskASpaceman segítségével, vagy Paul követésével @PaulMattSutter és facebook.com/PaulMattSutter.
- Párhuzamos univerzumok: elméletek és bizonyítékok
- Szembesülés a multiverse-vel: Mit jelent a 'Végtelen Univerzumok'
- Multiverse vagy univerzum? A fizikusok vita
