Чи існують паралельні світи?
Відео: ІСНУЮТЬ ПАРАЛЕЛЬНІ СВІТИ?
Двовимірне істота, що плазує по плоскій поверхні, може запідозрити наявність вертикального виміру, але навряд чи має шанси в нього вийти. Чи не можна за аналогією припустити, що поруч з нами існують паралельні світи, які ми теж здатні уявити або обчислити, але поки не в змозі помацати?
Що таке паралельні всесвіти, кожен розуміє по-своєму. У 1957 році прінстонський фізик Хью Еверетт розвинув у своїй докторській дисертації ідеї, які пізніше лягли в основу многоміровая інтерпретації квантової механіки, запропонованої Брайсом Девітт. Вона стверджує, що Всесвіт розшарована на квантовому рівні і кожен акт вимірювання призводить до вибору одного з нескінченної кількості таких шарів. Мені ця думка здається надзвичайно плідною і правильною, хоча для більшості фізиків це чиста езотерика.
Друга можливість полягає в тому, що десь існують різні всесвіти, які не мають між собою нічого спільного. Тут відразу виникає питання, де їх шукати, на який ніхто толком відповісти не може. До того ж багато прихильників цієї гіпотези припускають, що ці світи існують одночасно, що досить-таки безглуздо. Справді, якщо є спосіб вкласти їх в один і той же час, то вони якось взаємопов`язані і тому повинні вважатися частинами однієї і тієї ж всесвіту. А ось в многоміровая інтерпретації квантової механіки ніякої водночас не передбачається, і там ця гіпотеза виглядає переконливіше. Не випадково останнім часом нею зацікавилися багато фахівців з космології та квантової теорії поля.
рівняння всесвіту
Є і більш витончена версія, пов`язана з ідеями Еверетта і ДеВітта. У квантовій космології можна формально ввести хвильову функцію всесвіту, що дозволяє обчислити ймовірності різних станів, в яких ця всесвіт може перебувати. До початку 1980-х років ця ідея була не дуже популярною, оскільки мало хто вірив в її практичну корисність. Більше всесвіту, за визначенням, нічого бути не може, так що до чого тут квантові хвильові функції, винайдені для опису процесів незмірно менших масштабів? Але потім виникла інфляційна космологія, і ситуація змінилася. Інфляційні моделі допускають, що вся наша Всесвіт могла народитися менш ніж з міліграма матерії, а в такому масштабі квантова механіка вже працює. Вперше це усвідомив академік Зельдович, але більше на інтуїтивному рівні. Потім Олександр Виленкин зробив чудову роботу про виникнення Всесвіту буквально з нічого. Аналогічні результати отримали Хартлі і Хокінг, які написали хвильову функцію Всесвіту, названу їх іменами, та й інші вчені підключилися. Зрештою ця дослідницька програма отримала визнання, що зміцнило позиції поглядів Еверетта і ДеВітта.
багатобарвність всесвіту
Повернемося до інфляційного механізму, який запускає надшвидкий зростання всесвіту з майже точкового зародка. Уявімо собі цей зародок у вигляді кульки. Якщо ця кулька, умовно кажучи, однаково забарвлений по всьому об`єму, можна припустити, що він збереже одноцветность і після розширення. Інша річ, якщо він зроблений з фрагментів різних кольорів, - вони розтягнуться, але збережуть колірну розмаїтість. В результаті всесвіт по завершенні інфляції буде складатися з безлічі частин велетенських масштабів, кожна з яких буде пофарбована в свій власний колір. Будь-яка з цих частин буде настільки велика, що її розумні мешканці не зможуть отримати інформацію про те, що відбувається за її межами. Тому з їх точки зору вона буде повноцінною всесвіту, всеосяжної і самодостатньою. Таку ситуацію можна описати як співіснування паралельних всесвітів, що мають спільний початок, але вже не взаємодіють один з одним. Оскільки від цього почала природно відраховувати їх вік, можна фізично осмислено стверджувати, що вони існують в одному і тому ж часу.
Звичайно, кольорова розфарбування - це метафора. Насправді мова йде про народження паралельних всесвітів з різними фізичними законами, яке в інфляційної космології не тільки можливо, але просто необхідно. І для цього зовсім не потрібно, щоб наш родоначальний кулька мав мозаїчної забарвленням. Як я вже говорив, начебто природно припустити, що монохроматичності зародок в результаті інфляції стане настільки ж монохроматичності всесвіту. Тридцять років тому я так і вважав - і, як з`ясувалося, помилявся. Пізніше вдалося довести, що інфляція за допомогою квантових фазових переходів породжує області з різною розфарбуванням, так що спочатку одноколірна всесвіт стає поліхромної. Таким чином вона власними силами створює світи з різними фізичними законами.
Нескінченний ряд світів
Ця модель отримала нове життя в теорії суперструн. На її основі вдалося показати, що загальне число способів розмальовки всесвіту може бути експоненціально великим, скажімо, 10500! Так що різноманітність несхожих один на одного паралельних світів інфляційного походження практично нескінченно.
Можна піти ще далі і припустити, що наш світ вкладений в інший простір з великим числом вимірів. Якщо це так, то поруч з нами можуть існувати істинно паралельні світи, відділені великими чи малими дистанціями в інших вимірах. Років десять назад ця гіпотеза була дуже популярною, проте в останні роки її кредит дещо впав. Втім, у неї до цих пір є активно працюють прихильники.
І нарешті, зараз ми вперше в стані осмислено обговорювати шанси народження інших світів з іншими законами фізики. Однак наше існування прив`язане до нашої власної Всесвіту і її фізичному пристрою. Тому, вивчаючи себе, ми щось дізнаємося про ту частину світобудови, де ми живемо. На основі цієї логіки можна інтерпретувати багато експериментально вимірювані параметри нашого світу, які раніше поясненню не піддавалися. Наприклад, органічне життя була б неможливою, якби різниця між масами нейтрона і протона всього на один відсоток перевищувала ту, яка реально існує. Чи повинні ми вважати, що Бог або природа в наших інтересах спеціально розпорядилися кварк-глюонної взаємодіями, щоб маса цих часток була саме такою і ніякої іншої? Концепція множинних світів дає куди більше розумну відповідь: нейтрони і протони в принципі можуть мати і інші маси, але тільки під всесвітів, непридатних для життя нашого типу. У цьому сенсі вона вже має велику кількість експериментальних підтверджень.
- Андрій Лінде, професор Стенфордського університету,
один з авторів інфляційної космології.
