Ми живемо в мультивселенной?
Відео: Всесвіт всередині ЧОРНОЇ ДІРИ
Недавнє сенсаційне відкриття слідів гравітаційних хвиль в мікрохвильовому космічному випромінюванні підтверджує, що наш світ - лише один з незліченної кількості всесвітів. Більш того, це один з небагатьох світів, де можлива поява життя.
Тим, кому набридли звичні три-чотири виміри (наліво-направо, вперед-назад, вгору-вниз, і тільки вперед - в майбутнє), космологи, які вивчають походження нашого Всесвіту, готові запропонувати привабливі альтернативи.
Нещодавно виявлені сліди гравітаційних хвиль в реліктовому випромінюванні, за припущеннями фізиків, свідчать про те, що ми живемо в мультивселенной - просторі, що складається з безлічі всесвітів.
Інфляційна модель Всесвіту
Отримані результати показали, що інфляція простору-часу, т. Е. Експоненціальне розширення всіх його вимірів, відбувалося настільки інтенсивно, що утворилася в результаті структура повинна була у багато разів перевершувати масштаби нашого Всесвіту.
У більшості сценаріїв інфляційних моделей передбачається поява мультивселенной.
- Професор Андрій Лінде, радянсько-американський фізик, Стенфордський університет
Радянський фізик Андрій Лінде вперше описав сценарій хаотичної інфляції в 1983 році, розвинувши первісну теорію інфляції Всесвіту Алана Гута.
Обидва метра теоретичної фізики були присутні на прес-конференції в Гарвард-Смітсонівському центрі з астрофізики, під час якої було оголошено про сенсаційне відкриття слідів гравітаційних хвиль в реліктовому випромінюванні.
Результати групи BICEP2 підтверджують моделі, в яких процес інфляції простору-часу відбувався з інтенсивністю, яка передбачає появу на світ багатьох Всесвітів. Це означає, що безпосередньо після Великого Вибуху нові світи народжувалися знову і знову.
Існування мультивселенной відмінно пояснює багато явищ, що відбуваються в нашому світі. Наприклад, поява життя на Землі.
- Алан Гут, Массачусетський технологічний інститут
Безкоштовний обід
Алан Гут порівнює мультивселенной з безкоштовним обідом. Андрій Лінде уточнює: це ще і шведський стіл, де можна вибирати з незліченної кількості страв.
Обидва фізики вважають, що світи, які утворилися після Великого Вибуху, можуть бути абсолютно різними, несхожими один на одного. Наш Всесвіт, заповнена зірками, планетами, газовими туманностями і галактиками - лише одна з безлічі варіацій незліченних світів.
Цілком можливо, що інші всесвіти позбавлені таких понять як знайомі нам простір-час, гравітація, фотони, атоми і інші цеглинки нашого всесвіту. Такі світи можуть бути несхожі на що-небудь з того, що ми взагалі в змозі собі уявити.
Мультивсесвіт, породжена хаотичної інфляцією з стартовою точки Великого Вибуху, складається з безлічі всесвітів (включаючи нашу власну), які відокремлені один від одного неймовірними просторами.
Це означає, що передбачуваний розмір нашого Всесвіту - приблизно 92 мільярди світлових років - лише точка серед міріад інших світів, з іншими вимірами, траєкторіями і фізичними властивостями.
Рішення загадок астрофізики
Хоча Алан Гут і є затятим прихильником мультивселенной, навіть він визнає, що мова поки йде лише про зручну теоретичної моделі, яка пояснює безліч явищ, бентежачих цілі покоління космологов.
Наприклад, в 1998 році астрофізики виявили, що галактики нашого Всесвіту розлітаються з великим прискоренням, тоді як гравітаційне тяжіння повинні було сповільнити їх рух.
Це відкриття, автори якого в 2011 році заслужено отримали Нобелівську премію з фізики, на думку багатьох вчених, припускає наявність так званої «темної енергії», яка в космічних масштабах протистоїть силам гравітаційного тяжіння.
Але що собою представляє «темна енергія»? За висловом Майкла Тернера із Чиказького Університету, єдине, що нам про неї відомо, це її ім`я.
Згідно квантової теорії, в вакуумі повинні постійно виникати, а потім зникати субатомні частинки, які і постачають космос «темною енергією». Однак для того щоб пояснити явища, енергія вакууму повинна на 120 порядків (10 в 120-го ступеня) перевищувати результати теоретичних обчислень. Таке жахливе невідповідність теорії і практики ставить фізиків у глухий кут.
Мультивсесвіт елегантно вирішує цю проблему. Інфляційний розширення космосу в міріади різних світів могло призвести до того, що в одному з них - в нашому Всесвіті - роль «темної енергії» виявилася несуттєвою. В інших же всесвітів вона приймає форму жахливих антигравітаційна сил, прискорено розносять матерію на всі боки.
11 вимірювань теорії струн
Ще одне складне питання, на який може дати відповідь поняття мультивселенной - кількість вимірювань, які передбачаються знаменитої теорією суперструн. Субатомні частинки, відповідно до теорії струн, складаються з крихітних струн енергії в просторі з 11 вимірами.
Але як поєднати теорію струн з відомим нам чотиривимірним простором-часом? Бути може, вона описує не тільки наш Всесвіт, але і всілякі світи мультивселенной? Згідно струнної теорії, число всіх всесвітів має бути в районі 10 в 500-го ступеня (т. Е. 1 з 500 нулями).
Коротше, «ласкаво просимо в клуб мультивселенной!», Як висловився Андрій Лінде в своєму недавньому огляді інфляційної космології. Поняття мультивселенной легко і елегантно вирішує численні проблеми, над якими десятиліття билися провідні уми астрофізики.
Все, що потрібно для життя
Але це ще далеко не все. Мультивселенной можна пояснити навіть проблеми, які не мають прямого відношення до фізики. У їх числі так званий «антропний принцип»: Ми бачимо Всесвіт такий, тому що тільки в такому Всесвіті міг виникнути спостерігач, людина.
З точки зору космологов, наш Всесвіт буквально створена для того, щоб в ній з`явилося життя. Всілякі фізичні константи, відносна слабкість гравітаційних сил в порівнянні з електромагнітними і сильними взаємодіями - все ідеально підігнано друг до друга для того, щоб в результаті з`явилися зірки, планети, вода, вуглецеві сполуки, та й саме життя.
Якби наш Всесвіт була єдиною, породженої Великим Вибухом, такий вдалий збіг обставин для виникнення життя було просто неможливим.
Але якщо в результаті хаотичної інфляції були породжені незліченні міріади світів, то кілька Всесвітів, подібних до нашої, отримують, з точки зору фізики, реальний шанс на існування.
Шанс, яким ми скористалися і продовжуємо користуватися.
