Научни теории за паралелни светове. Съществуват паралелни светове! Паралелни вселени според струнната теория

Уникален ли си? Във вашето възприемане на света отговорът е прост: вие сте различни от всеки друг човек на тази планета. Уникална ли е нашата Вселена? Концепцията за множество реалности или паралелни вселени усложнява този отговор и поставя предизвикателство: какво знаем за Вселената и за себе си?

Един модел на потенциални множество вселени се нарича теорията за многото светове. Теорията може да изглежда странна и нереалистична до такава степен, че принадлежи към научнофантастичните филми, а не към реалния живот. Въпреки това, няма експеримент, който да дискредитира окончателно неговата валидност.

Произходът на хипотезата за паралелните вселени е тясно свързан с въвеждането на идеята за квантовата механика в началото на 1900 г. Квантовата механика, клон на физиката, който изучава микрокосмоса, предсказва поведението на наноскопични обекти. Физиците са имали затруднения да напаснат поведението на квантовата материя към математически модел. Например фотон, малък лъч светлина, може да се движи вертикално нагоре и надолу, докато се движи хоризонтално напред или назад.

Това поведение е в пълен контраст с обектите, видими с просто око - всичко, което виждаме, се движи или като вълна, или като частица. Тази теория за двойствеността на материята се нарича Принцип на несигурността на Хайзенберг (HEP), който гласи, че актът на наблюдение влияе върху количества като скорост и позиция.

Във връзка с квантовата механика този ефект на наблюдение може да повлияе на формата на частица или вълна на квантовите обекти по време на измервания. Бъдещите квантови теории, като копенхагенската интерпретация на Нилс Бор, използваха PNG, за да твърдят, че наблюдаваният обект не запазва двойствената си природа и може да бъде само в едно състояние.

През 1954 г. млад студент от Принстънския университет на име Хю Еверет предложи радикално предложение, което се различаваше от популярните модели на квантовата механика. Еверет не вярваше, че наблюдението повдига квантовия въпрос. Вместо това той твърди, че наблюдението на квантовата материя създава разрив във Вселената. С други думи, Вселената създава свои копия, като взема предвид всички вероятности, и тези дубликати ще съществуват независимо един от друг. Всеки път, когато фотон бъде измерен от учен в една вселена, например, и анализиран като вълна, същият учен в друга вселена ще го анализира като частица. Всяка от тези вселени предлага уникална и независима реалност, която съществува съвместно с други паралелни вселени.

Ако Теорията за много светове (MWT) на Еверет е вярна, тя съдържа много изводи, които напълно ще преобразят начина, по който преживяваме живота. Всяко действие, което има повече от един възможен резултат, води до разцепване на Вселената. Следователно има безкраен брой паралелни вселени и безкрайни копия на всеки човек. Тези копия имат едни и същи лица и тела, но различни личности (едното може да е агресивно, а другото пасивно), тъй като всяко от тях получава различно преживяване. Безкрайният брой алтернативни реалности също предполага, че никой не може да постигне уникални постижения. Всеки човек - или друга версия на този човек в паралелна вселена - е направил или ще направи всичко.

Освен това от ТММ следва, че всеки е безсмъртен. Старостта никога няма да престане да бъде сигурен убиец, но някои алтернативни реалности може да са толкова напреднали в научно и технологично отношение, че да са разработили медицина против стареене. Ако умреш в един свят, друга твоя версия в другия свят ще оцелее.

Най-тревожната последица от паралелните вселени е, че вашето възприятие за света е нереално. Нашата „реалност“ в този момент в една паралелна вселена ще бъде напълно различна от другия свят; това е само мъничка измислица на безкрайната и абсолютна истина. Може да вярвате, че четете тази статия в момента, но има много ваши копия, които не се четат. Всъщност вие дори сте авторът на тази статия в една далечна реалност. И така, има ли значение спечелването на наградата и вземането на решения, ако можем да загубим тези награди и да изберем нещо друго? Или да живеем, опитвайки се да постигнем повече, когато всъщност може да сме мъртви някъде другаде?

Някои учени, като австрийския математик Ханс Моравец, се опитаха да развенчаят възможността за паралелни вселени. Моравец разработи известен експеримент през 1987 г., наречен квантово самоубийство, при който пистолет, свързан с машина, която измерва кварк, е насочен към човек. При всяко натискане на спусъка се измерва въртенето на кварка. В зависимост от резултата от измерването, оръжието или стреля, или не. Въз основа на този експеримент, пистолетът ще застреля или няма да застреля човек с 50 процента вероятност за всеки сценарий. Ако TMM не е вярно, тогава вероятността за оцеляване на човека намалява след всяко измерване на кварк, докато достигне нула.

От друга страна, ТММ твърди, че експериментаторът винаги има 100% шанс да оцелее в някаква паралелна вселена и човекът е изправен пред квантово безсмъртие.

Когато се измерва кварк, има две възможности: оръжието или може да стреля, или не. В този момент TMM заявява, че Вселената се разделя на две различни вселени, за да отчете два възможни края. Оръжието ще стреля в една реалност, но не и в друга.

По морални причини учените не могат да използват експеримента на Моравец, за да опровергаят или потвърдят съществуването на паралелни светове, тъй като субектите могат да бъдат мъртви само в тази конкретна реалност и все още живи в друг паралелен свят. Така или иначе, теорията за многото светове и нейните стряскащи последици оспорват всичко, което знаем за Вселената.

Все още не е много ясно? Всичко е наред...

„...Екип от учени в Оксфорд направи откритие в областта на математиката.Паралелни светове наистина съществуват.
Самата теория за такива светове се появява през 1950 г. в САЩ (автор - Хю Еверет) и обяснява тайните на квантовата механика, което предизвиква спорове сред учените. Във вселената на Еверет за „много светове“ всяко ново събитие е възможно, което води до разделяне на Вселената. Броят на възможните алтернативни резултати е равен на броя на световете.

Например, шофьор на кола вижда пешеходец, който изскача на пътя. В една реалност той, избягвайки сблъсък, умира сам, в друга се озовава в болницата и остава жив, в третата умира пешеходец. Броят на алтернативните сценарии е безкраен.

Теорията беше смятана за фантастична и забравена. Но неочаквано в Оксфорд, по време на математическо изследване, откриха, че Еверет е на прав път.

Основният извод от откритието е следният.Подобните на храсти разклонени структури, които възникват, когато Вселената се раздели на паралелни версии на себе си, обясняват вероятностния характер на резултатите в квантовата механика. Тоест неизбежно живеем само в един от многото паралелни светове, а не в единствения."

След като прочетох тази статия, исках да намеря официални научни становища по тази тема.
Ето какво се случи.

***
През 1954 г. млад доктор от Принстънския университет, Хю Еверет, изложи абсолютно невероятно предположение, че в Галактиката има паралелни светове, идентични с нашата Вселена . Според неговата гледна точка всички тези вселени са свързани с нашата вселена, но в същото време всички те се отклоняват от нашата вселена, а нашата вселена на свой ред се отклонява от всички останали. Вероятно други вселени също са имали свои собствени войни, които може да са били с малко по-различен характер от тези, които са се случили на нашата планета. Някои видове живи организми, умрели в нашата вселена, може да са еволюирали и да са се адаптирали към различни условия в друга вселена. Възможно е в други галактики изобщо да няма хора, защото в тези условия хората просто не биха могли да оцелеят.

След като изложи теорията за съществуването на няколко свята, Еверет се опита да отговори на отдавнашен въпрос, свързан с квантовата физика: „Защо количеството материя се държи непоследователно и произволно?“
квантовата физика започва през 1900 г., когато физикът Макс Планк предлага да идентифицира друг клон на физиката и да го нарече квантова физика. По време на един от експериментите си Планк открива странно поведение на радиацията, което напълно противоречи на класическите закони на физиката. Първо, частиците на микро ниво могат произволно да променят различни форми. Например учените са наблюдавали фотони (светлина). Дори един фотон проявява способността си да приема различни форми. Това може да си представите така, сякаш сте обикновен цял човек и изведнъж можете да приемете газообразна форма.

Това явление започна да се нарича Принципът на неопределеността на Хайзенберг. Физикът Вернер Хайзенберг твърди, че просто като наблюдаваме квантовата материя, вече можем да повлияем на поведението на това вещество. Следователно никога няма да знаем със сигурност истинската природа на квантовия обект или неговите свойства, като скорост и местоположение. Тази гледна точка беше подкрепена от учени от Копенхагенския институт по квантова механика. По определението на един датски физик Нилс Бор, "всички квантови частици не могат да съществуват в едно или друго състояние, те съществуват във всички възможни състояния наведнъж. Общият брой възможни състояния на квантов обект се нарича негова вълнова функция. Състоянието на обект във всички негови възможни състояния едновременно е наречена суперпозиция (суперпозиция)."

Според Бор, когато наблюдаваме квантов обект, изглежда, че влияем на поведението му. Наблюдението нарушава суперпозицията на обекта и обикновено принуждава обекта да приеме едно от своите състояния във вълновата функция. Тази теория обяснява защо физиците са получили различни данни за един и същ квантов обект: всеки път, когато обектът е „избирал“ различни състояния.

Теория за много светове
Хю Евърет се съгласи с повечето твърдения, направени от Нилс Бор за квантовия свят. Той напълно подкрепя теорията на суперпозицията и е съгласен с концепцията за вълновата функция. Но Еверет не е съгласен с Бор само по един, но много важен въпрос: Еверет вярва, че не измерванията принуждават човек да приеме едно или друго състояние на квантов обект. Напротив, измерването на даден квантов обект предизвиква известно разцепление във Вселената. Вселената буквално се дублира, разделяйки се на вселени за всеки възможен резултат в резултат на измерване. Да предположим например, че вълновата функция на обект е едновременно частица и вълна. Когато физик измерва частица, има два възможни изхода: частицата може да бъде измерена като частица или като вълна.

Когато един физик изследва обект, той може да забележи как вселената е разделена на две отделни вселени, което води до два различни резултата от опита. Следователно се оказва, че учен в една вселена е изучавал обект под формата на вълна. Докато същият учен, но в различна вселена, измерва обекта като частица.

Ако едно действие има повече от един възможен изход и ако теорията на Еверет е валидна, тогава се оказва, че Вселената се разделя, когато се предприеме някакво действие, за да се раздели. Това означава, че ако някога сте попаднали в смъртно опасна за вас ситуация, когато животът ви е бил буквално „на кантар“, то според законите на една паралелна за нас вселена вие сте мъртви. Това е една от причините мнозина да смятат тази теория за неправдоподобна.

Друг смущаващ аспект на интерпретацията на много светове е, че тя напълно променя нашето разбиране за времето като линейна концепция.

Но човек не може да знае за друго себе си или дори за смъртта на себе си, съществувайки в паралелен свят. Тогава как можем да проверим автентичността на теорията за съществуването на паралелни светове? Теоретичното потвърждение на възможността за тази теория се появи в края на 90-те години, когато учените проведоха въображаем експеримент, наречен „квантово самоубийство“. Този експеримент отново насочи вниманието към теорията на Еверет, която дълги години беше смятана за абсурдна. След като теорията за няколко свята беше призната за възможна, физици и математици се опитаха да проникнат възможно най-дълбоко в нейния смисъл и да я развият. Следователно теорията за множествените светове не е единствената теория, която се опитва да обясни Вселената. Други учени също са заявили възможността за съществуването на паралелни вселени.

Паралелни светове.
След създаването на теорията на относителността, Алберт АйнщайнПрекарах остатъка от живота си в опити да намеря един универсален отговор на всички въпроси. Физиците наричат тази теория "Теорията на всичко". Квантовите физици вярват, че са на път към такава окончателна теория. Други физици смятат това за безсмислена загуба на време, тъй като все още малко познатият клон на науката едва ли ще може да реши толкова сложен проблем. След това се обърнаха към субквантово нивои назоваха своята теория „Теория на струните“.Но най-интересното е, че всички научни изследвания потвърждават съществуването на паралелни светове.

Теорията на струните е предложена от японско-американски физик Мичайо Каку. Неговата теория предполага, че всички основни компоненти на всяко вещество, както и всички сили, действащи във Вселената, като гравитацията, съществуват на субквантово ниво. Тези компоненти приличат на малки гумени ленти или струни, които изграждат кварки (квантови частици) и на свой ред електрони, атоми, клетки и т.н. Какво вещество се произвежда от тези струни и как се държи веществото зависи от вибрациите на тези струни. Именно от такива малки струни е създадена цялата ни вселена.

Подобно на теорията за многото светове, теорията на струните също се опитва да докаже съществуването на паралелни вселени. Според тази теория нашата собствена вселена е вид балон, който съществува до подобни паралелни вселени. За разлика от теорията за "многото светове", Теория на струнитепредполага, че тези вселени може да са в контакт една с друга. Но според теорията на струните може да има гравитационно поле между тези паралелни вселени. И следователно, ако вселените влязат в контакт, може да настъпи „Голям взрив“, подобен на този, който вероятно е създал нашата вселена.

***
Преди няколко десетилетия в съветската научна литература беше обичайна практика да се твърди, че Вселената е безкрайна в пространството и времето. Студентите по философия приеха това твърдение на вяра по същия начин, както студентите теолози приеха на вяра обратното твърдение, че светът е ограничен и е създаден от Бог в не толкова далечното минало. Безкрайността на Вселената изглеждаше на мнозина (включително космолози) като безброй натрупвания от галактики, звезди, планети, мъглявини, електромагнитни и други видове радиация, както и различни други космически отпадъци.

След като руският математик Фридман, а след това белгийският теолог и физик Леметр създават концепцията за разширяваща се Вселена и тази концепция става част от научния мироглед, проблемът за безкрайността на Вселената се премества в друга - не философска, а физическа - ниво на обучение. Определящият критерий беше плътността на материята (вещество и всички видове полета) във Вселената, възникнала преди милиарди години - ако тази плътност е достатъчно голяма (конкретното число няма значение, важна е формулировката на въпроса по принцип) , тогава гравитационните сили във Вселената са такива, че могат не само да забавят продължаващото разширяване, не само след това да го спрат, но и впоследствие да компресират Вселената, за да съберат материята отново в същата точка на сингулярност, където е била в странен неизследвано състояние преди милиарди години. И тогава...

Тогава, вероятно, същият Голям взрив щеше да се случи отново - и Вселената щеше да повтори, с някои вариации, многомилиардния път на своето развитие. Всеки цикъл във времето е краен, но броят на такива цикли трябва да бъде безкраен в материалната картина на света и всички безкрайно родени и умиращи вселени се различават една от друга само ако в момента на Големия взрив законите на природата и световните константи образуват се различни по характер. В една Вселена скоростта на светлината може да бъде равна на милион километра в секунда, в следващата - пет километра в час и т.н.; Ясно е, че условията за съществуване и развитие на материята в такива Вселени ще бъдат фундаментално различни една от друга, което обаче няма да повлияе по никакъв начин на основното ни предположение - всички последователни Вселени, крайни в пространство-време, са връзки на една верига от безкрайни във времето вселени.

Вече са изминали безкраен брой цикли на развитие на материята и все още предстоят безкраен брой цикли в така наречения „затворен” модел на Вселената. Антропният принцип гласи, че законите на природата по време на Големия взрив са били формирани по такъв начин, че появата на човешкия разум е била възможна в нашата Вселена. В края на краищата е достатъчно най-малкото отклонение на физическите константи (константата на Планк, например, или константата на фината структура) от известните в момента стойности и в такава Вселена появата не само на човек, но изобщо на всичко, състоящо се от органични вещества става невъзможно.

В един затворен модел на Вселената антропният принцип, най-общо казано, не е парадокс - да, нашата Вселена е точно такава, но това не означава, че просто сме имали невероятен късмет и Вселената се е оказала това, което сме необходимо: все пак човечеството не се е появило в безкрайната поредица от предишни светове и развитието е станало без наблюдатели/

Оказва се, че Вселената може да бъде безкрайна или в пространството, или във времето - но не във всичките четири координати наведнъж. Наистина, ако плътността на материята (включително, естествено, невидимата, „тъмната“) е недостатъчна и Вселената трябва да се разширява безкрайно в пространството, то във времето тя е имала начало – моментът на Големия взрив, единственият . Времевата ос в този случай е ограничена в единия край и следователно не е безкрайна.

Ако Вселената е ограничена в пространството, тогава тя преживява безкраен брой цикли на разширяване и свиване и следователно няма нито начало, нито край на времевата ос. На пръв поглед няма формални недостатъци в разсъжденията за Вселената, но въпреки това има погрешни предположения.

***
Защо?
Защо, когато говорим за Вселената, приемаме, че този природен феномен присъства в единствено число? Защо, когато говорим за Големия взрив, приемаме, че резултатът от този физически процес е раждането на една единствена Вселена, а не на безкрайно голям брой от тях? Защо, когато обсъждаме еволюцията на Вселената, мълчаливо приемаме, че развитието се извършва в една единствена посока, а не в безкрайно голям брой независими посоки, пораждайки съответно безкрайно голям брой вселени?
В момента е популярен в космологията инфлационна теория за големия взрив. Идеята беше предложена от Алън Гут преди 20 години и според тази идея в първите микросекунди след Големия взрив Вселената изглеждаше като бързо надуващ се сапунен мехур, но не един, а както често се случва със сапунени мехури, състоящ се от много (по принцип - безкраен брой) малки мехурчета и всеки мехур се разширява по свой начин, тъй като всеки има малко (или не малко) различни плътности, температури и налягания. И физическите закони също бяха малко (или не малко) различни. В резултат на това възниква Вселената, в която живеем – една от многото (по принцип безкраен брой) вселени, образувани тогава.

Всички тези вселени са разделени една от друга с „линии на хоризонта“ и следователно не са видими, но по принцип са възможни припокриващи се мехурчета и проникване на материални носители от една вселена в друга и съответно са възможни природни бедствия поради фактът, че в една вселена започват да действат физически закони, възникнали в друга вселена.

* * *
Вселената, състояща се от безкраен брой вселени, дълго време остава извън разглеждането на физическата наука.

В резултат на развитието на инфлационния космологичен модел, Вселената, в която живеем, започва да изглежда като необособена единица в безкраен брой вселени, възникнали в резултат на Големия взрив. На английски Вселената е „Вселена“ и затова беше логично да наречем Вселената, състояща се от безкраен брой вселени, с думата „Мултивселена“. Този термин е въведен в научната употреба преди 20 години от физика Дейвид Дойч, специалист по квантова физика, един от създателите на идеята за квантовите компютри.

* * *
Идея МултивселенаДойдох във физиката сравнително наскоро. Отне 40 години на теоретиците да го приемат сериозно. Основата за бъдеща работа в областта на Мултивселената е положена през 1956 г. от американския физик
Хю Еверет, който защити докторската си дисертация на много специфична на пръв поглед тема за разклоняването на вълновите функции. Хю Еверет направи революция във физиката, като заяви това „елементарната частица наистина няма свободна воля и право на избор, което означава, че във всеки момент от времето се извършват не едно, а две или повече действия, разрешени от решения на вълнови уравнения, и Вселената се разделя на две или още нови компоненти.”

С други думи: ако в някакъв физически процес са възможни не един, а два или повече варианта на развитие, тогава всички варианти без изключение се реализират в действителност. Но ние виждаме един вариант! Това е вярно, просто в него са внедрени други опции другвселена. Всеки момент от време нашата Вселена се разделя и тъй като голям (по принцип безкраен) набор от събития се случва всеки момент, нашият свят се разделя на голям (безкраен) набор от почти неразличими копия, всяко от които се развива по свое собствено начин. И следователно всъщност не съществува една Вселена – тази, която се представя пред очите и съзнанието ни – а множество вселени.

В статията „Разклоненото дърво на времето“ се обсъжда само едно, макар и много важно следствие Еверетизъм -възможността за съществуването на многобройни „паралелни“ вселени, възникнали в резултат на разклоняването на нашата Вселена, и че в тези Еверетиански вселени са изпълнени всички предсказания на всички наши пророци, както и всички събития, които не са се случили в нашият свят беше осъзнат.

Трудовете на Еверет трудно си проправяха път в „ортодоксалната“ физика, дори въпреки факта, че бяха признати от такива светила на физическата наука като Джон Уилър, който сам създаде много парадоксални хипотези във физиката. Идеята за Мултивселената, която в момента се разработва Дейвид Дойчи неговите последователи, е следствие от идеите на Еверет - следствие от идеята за безкрайното разклоняване на физическата вселена.

* * *
Всъщност, тъй като разклоняването е започнало не преди сто години или дори милиард, а е съществувало толкова дълго, колкото съществува Вселената, тогава в много ранния етап на нейното развитие или дори в момента на Големия взрив, когато законите на нашия свят току-що се формираха, настъпиха разклонения, в които възникнаха другофизични закони и съответно развити фундаментално друговселени. Сигурно сега изпълняват нещо, което противоречи нашиятзакони на природата.

Идеята за Мултивселената, идеята за съществуването на безкраен брой вселени, където безкрайно много възможности за избор и напълно невъобразими физични закони са реализирани за нас, ни принуждава да хвърлим нов поглед не само на нашето ежедневие свят, изпълнен със звезди, галактики, газ, прах и хора, които говорят за природата. По принцип идеята за висша творческа сила трябва да бъде представена по нов начин - идеята за всемогъщ и всезнаещ Бог-Създател.

* * *
Използвайки принципа на разклоняване на Еверет, можем да обясним всякаквиявление, случило се в нашата историческа действителност. В нашата Вселена нацистите унищожиха 6 милиона европейски евреи. Но има безкраен брой вселени, които се разклоняват от нашата, където 3 милиона невинни останаха да живеят и където не повече от един милион умряха и където никой не умря, защото много преди съдбовните тридесет години някой направи различен избор за себе си, а Хитлер не е роден, или Хитлер е роден в друга Австрия, с различно историческо минало...

Всяко разклонение не е нещо ограничено (да речем, избрах чай вместо кафе и се появи определена затворена част от Вселената, в която седя и пия чай, докато в друга част на Вселената поднасям чаша кафе към устата си ) - не, всяко разклонение, най-незначителното, поражда целия безкраен свят.

Въпреки това във всеки момент на разклоняване възниква друга вселена, напълно идентична с нашата, с изключение на едно единствено събитие, довело до разделянето на вселената... И ако предположенията на Еверет и изводите на неговите последователи са верни, то това другоВселената се появява веднага и точно във формата, в която нашата Вселена е съществувала в момента на разклоняването.

* * *
И по-нататък. Ако наистина живеем в свят на разклонения, в света на Мултивселената, то тя не съществува – по принцип! - фантастична литература. Цялата литература, както и цялото изкуство (включително абстрактното) е строг и безмилостен реализъм, тъй като в един (или безкраен брой) от клоновете на Еверет всичко описано, измислено, нарисувано, показано и т.н., разбира се, е съществувало, съществува или ще съществува . Включително онези идеи и сюжети на фантастиката, които явно нарушават известните ни закони на природата (магия, магия и т.н.), тъй като във всички тези безкрайности има светове (за нас - „нещата сами по себе си“), в които всякакви други закони на природата работи, включително световете, създадени от еврейския Бог, и световете на Буда, и световете на Валхала, и световете, които не са създадени от никого...

Един от проблемите с описателния еверетизъм е, че човешкият ум не е добре оборудван да се справя с безкрайностите. Кажете на някого (включително в по-голямата си част известни физици и философи) нещо за безкрайното и човекът ще си представи единствениябезкрайност, а често и в нейното недвусмислено (според Енгелс) проявление – като безкрайно повторение на нещо. Безкрайното разнообразие от безкрайности не се разглежда, защото не може да се представи. Или защото надхвърля сегашните представи.

В крайна сметка еверетизмът ще доведе до появата на нова наука - нещо подобно инфинитология, науки за безкрайностите, но не математически, а физически

Може да се окаже, че нашата Вселена не е единствената.

Тази концепция може да изглежда изненадваща, но зад нея стои физика. И има повече от един начин да се провери това - много независими физически теории стигат до подобно заключение. Всъщност според някои експерти е по-вероятно скритите вселени да съществуват, отколкото да не съществуват. Има пет от най-правдоподобните научни теории, които предполагат, че съществуваме в Мега Вселена.

Теория за математическите вселени

Учените спорят дали математиката е просто полезен инструмент за описване на Вселената или самата математика е фундаментална реалност и нашите наблюдения са просто несъвършени идеи за математическата природа на Вселената. Ако това твърдение е вярно, тогава е напълно възможно да има математически инварианти за нашата Вселена.

Тези структурни инварианти се управляват от законите на математическата логика, които понякога са много различни от логиката на модела на Света, който ни е познат.

Тази идея е предложена от Макс Тегмарк от Масачузетския технологичен институт, който вярва, че математическата структура може да бъде описана по някакъв начин, който е напълно зависим от човешкото познание. Освен това тази вселена съществува независимо и ще съществува дори и да няма хора.

С други думи, тези инварианти по никакъв начин не зависят от съществуването на човечеството, което се опитва да ги реализира.

Теорията на дъщерните вселени

Друга възможност за съществуването на множество вселени е описана от теорията на квантовата механика, която царува в света на субатомните частици. В тази област светът се описва от гледна точка на вероятности, а не на определени резултати. Математиката на тази теория предполага, че всички възможни резултати се случват в техните собствени отделни вселени.

Например, на кръстовище, където можете да отидете надясно или наляво, две дъщерни Вселени се раждат в истинската Вселена. Едната е тази, в която сте завили наляво, а другата, в която сте направили десен завой, и е невъзможно да ги различите.

Теорията за паралелните вселени

Друга идея, която идва от теорията на струните, е паралелните вселени, плаващи извън обсега на нашата собствена вселена. Тази идея произхожда от теорията за съществуването на повече измерения, отколкото има в нашия свят. В допълнение към нашата триизмерна реалност на пространството има и други триизмерни реалности, които могат да бъдат разположени в многоизмерното пространство.

Според физика Браян Грийн от Колумбийския университет нашата Вселена е един „блок“ от много „блокове“, които съществуват в многоизмерното пространство.

Предполага се, че тези паралелни вселени всъщност не винаги са паралелни и не винаги са извън обсега. Понякога те се сблъскват един с друг, създавайки Големи взривове, които раждат все повече и повече нови вселени.

Теория на балонната вселена

В научния свят има и други теории за съществуването на вселени, включително теорията за хаотичната инфлация.

Предполага се, че след Големия взрив нашата Вселена е започнала да се разширява, подобно на надут балон. Някои от тях се оформиха под формата на „балон“ на нашата Вселена, създавайки възможност за образуване на звезди.

Но в други региони на пространство-времето се случиха други процеси, в резултат на които започна формирането на изолирани вселени, които са отделни „мехурчета“, подобни на издухани сапунени мехури. Те могат да бъдат на различни етапи на развитие, като имат свои физически закони и константи.

Тази концепция е предложена от космолога Александър Виленкин, който в момента работи в университета Тъфтс.

Теория за безкрайните вселени

Според учените най-вероятната форма на пространство-времето е плоска, за разлика от тороидална или сферична.

Но ако пространство-времето е безкрайно и тече вечно, тогава в един момент то ще започне да се повтаря, тъй като има краен брой начини за подреждане на частиците в пространството и времето.

Следователно, ако отидете достатъчно далеч, можете да се натъкнете на друга версия на нас, а всъщност може да има безкраен брой от тях. Някои близнаци ще имитират вашите действия, докато други ще носят различни дрехи сутрин и може да имат напълно различни кариери и начин на живот.

Тъй като разширяването на наблюдаваната Вселена се случва само 13,7 милиарда години след Големия взрив и това е еквивалентно на размер от 13,7 милиарда светлинни години, можем да считаме, че пространство-времето отвъд тази граница е независима отделна Вселена. Оказва се, че много различни вселени са наблизо, образувайки огромна пачуърк юрган от вселени.

Няма намерени свързани връзки

Колко често си мислите как би бил устроен нашият свят днес, ако резултатът от някои ключови исторически събития беше различен? Каква би била нашата планета, ако динозаврите например не бяха изчезнали? Всяко наше действие и решение автоматично става част от миналото. Всъщност няма настояще: всичко, което правим в този момент, не може да бъде променено, то е записано в паметта на Вселената. Съществува обаче теория, според която има много вселени, в които живеем съвсем различен живот: всяко наше действие е свързано с определен избор и, правейки този избор в нашата Вселена, в паралелна, „другото аз“ взема обратното решение. Колко оправдана е подобна теория от научна гледна точка? Защо учените са прибягнали до него? Нека се опитаме да го разберем в нашата статия.

Концепция за много светове на Вселената

Теорията за вероятния набор от светове е спомената за първи път от американския физик Хю Еверет. Той предложи своето решение на една от основните квантови мистерии на физиката. Преди да преминем директно към теорията на Хю Евърет, е необходимо да разберем каква е тази мистерия на квантовите частици, която преследва физиците по света от десетилетия.

Нека си представим обикновен електрон. Оказва се, че като квантов обект той може да бъде на две места едновременно. Това негово свойство се нарича суперпозиция на две състояния. Но магията не свършва дотук. Щом искаме по някакъв начин да уточним местоположението на електрона, например, опитваме се да го съборим с друг електрон, тогава от квантов той ще стане обикновен. Как е възможно това: електронът е бил както в точка А, така и в точка Б и изведнъж в определен момент е скочил в точка В?

Хю Еверет предложи своята интерпретация на тази квантова мистерия. Според неговата теория за многото светове електронът продължава да съществува в две състояния едновременно. Всичко се отнася до самия наблюдател: сега той се превръща в квантов обект и е разделен на две състояния. В едната той вижда електрон в точка А, в другата – в точка Б. Има две паралелни реалности и в коя от тях ще попадне наблюдателят, не се знае. Разделянето на реалности не се ограничава до числото две: тяхното разклоняване зависи само от вариацията на събитията. Всички тези реалности обаче съществуват независимо една от друга. Ние, като наблюдатели, попадаме в една, от която е невъзможно да се излезе, както и да се премине към паралелна.

Октавио Фосати / Unsplash.com

От гледна точка на тази концепция експериментът с най-научната котка в историята на физиката, котката на Шрьодингер, е лесно обясним. Според тълкуването на много светове на квантовата механика, бедната котка в стоманената камера е едновременно жива и мъртва. Когато отворим тази камера, сякаш се сливаме с котката и образуваме две състояния – живо и мъртво, които не се пресичат. Образуват се две различни вселени: в едната - наблюдател с мъртва котка, в другата - с жива.

Струва си веднага да се отбележи, че концепцията за много светове не предполага наличието на много вселени: тя е една, просто многопластова и всеки обект в нея може да бъде в различни състояния. Такава концепция не може да се счита за експериментално потвърдена теория. Засега това е само математическо описание на квантовата мистерия.

Теорията на Хю Евърет е подкрепена от физика и професор в австралийския университет Грифит Хауърд Уайзман, д-р Майкъл Хол от Центъра за квантова динамика на университета Грифит и д-р Дирк-Андре Декърт от Калифорнийския университет. Според тях паралелните светове наистина съществуват и са надарени с различни характеристики. Всички квантови мистерии и модели са следствие от „отблъскването“ на съседните светове един от друг. Тези квантови феномени възникват така, че всеки свят да е различен от другия.

Концепцията за паралелни вселени и теория на струните

От училищните уроци си спомняме добре, че във физиката има две основни теории: обща теория на относителността и квантова теория на полето. Първият обяснява физическите процеси в макросвета, вторият – в микросвета. Ако и двете от тези теории се използват в един и същи мащаб, те ще си противоречат. Изглежда логично да има някаква обща теория, която да се прилага за всички разстояния и мащаби. Като такива, физиците представят струнната теория.

Факт е, че в много малък мащаб възникват определени вибрации, които са подобни на вибрациите от обикновена струна. Тези струни са заредени с енергия. „Струнове“ не са низове в буквалния смисъл. Това е абстракция, която обяснява взаимодействието на частиците, физическите константи и техните характеристики. През 70-те години, когато теорията се ражда, учените вярват, че тя ще стане универсална, за да опише целия ни свят. Оказа се обаче, че тази теория работи само в 10-измерно пространство (а ние живеем в четириизмерно пространство). Останалите шест измерения на пространството просто се сриват. Но, както се оказа, те не са сгънати по прост начин.

През 2003 г. учените откриха, че те могат да колапсират по огромен брой начини и всеки нов метод създава своя собствена вселена с различни физически константи.

Джейсън Блекей / Unsplash.com

Както при концепцията за много светове, теорията на струните е доста трудна за експериментално доказване. Освен това математическият апарат на теорията е толкова труден, че за всяка нова идея трябва да се търси математическо обяснение буквално от нулата.

Хипотеза за математическата вселена

Космологът и професор в Масачузетския технологичен институт Макс Тегмарк представи своята „теория за всичко“ през 1998 г. и я нарече хипотеза за математическа вселена. Той решава проблема за съществуването на голям брой физически закони по свой начин. Според него всеки набор от тези закони, които са последователни от гледна точка на математиката, съответства на независима вселена. Универсалността на теорията е, че тя може да се използва за обяснение на цялото разнообразие от физически закони и стойностите на физическите константи.

Тегмарк предложи всички светове, според неговата концепция, да бъдат разделени на четири групи. Първият включва светове, разположени отвъд нашия космически хоризонт, така наречените извънметагалактични обекти. Втората група включва светове с други физически константи, различни от тези на нашата Вселена. Третият са светове, които се появяват в резултат на тълкуването на законите на квантовата механика. Четвъртата група е определен набор от всички вселени, в които се появяват определени математически структури.

Както отбелязва изследователят, нашата Вселена не е единствената, тъй като пространството е безгранично. Нашият свят, в който живеем, е ограничен от пространството, светлината от което достига до нас 13,8 милиарда години след Големия взрив. Ще можем надеждно да научим за други вселени след поне още един милиард години, докато светлината от тях достигне до нас.

Стивън Хокинг: черните дупки са път към друга вселена

Стивън Хокинг също е привърженик на теорията за многото вселени. Един от най-известните учени на нашето време за първи път представи своето есе „Черни дупки и млади вселени“ през 1988 г. Изследователят предполага, че черните дупки са път към алтернативни светове.

Благодарение на Стивън Хокинг знаем, че черните дупки са склонни да губят енергия и да се изпаряват, освобождавайки радиация на Хокинг, която е кръстена на самия изследовател. Преди великият учен да направи това откритие, научната общност вярваше, че всичко, което по някакъв начин е попаднало в черна дупка, е изчезнало. Теорията на Хокинг опровергава това предположение. Според физика хипотетично всяко нещо, обект, обект, който попадне в черна дупка, излита от нея и се озовава в друга вселена. Такова пътуване обаче е еднопосочно движение: няма начин да се върнете.

Мултивселената е научна концепция, предполагаща съществуването на много паралелни вселени. Съществуват редица хипотези, описващи многообразието на тези светове, техните свойства и взаимодействия.

Успехът на квантовата теория е неоспорим. В крайна сметка той, заедно с него, представлява всички основни закони на физиката, известни на съвременния свят. Въпреки това квантовата теория все още поставя редица въпроси, на които все още няма категорични отговори. Един от тях е добре познатият „проблем на котката на Шрьодингер“, който ясно демонстрира нестабилната основа на квантовата теория, която се формира върху прогнози и вероятност за конкретно събитие. Въпросът е, че характеристика на една частица, според квантовата теория, е нейното съществуване в състояние, равно на сумата от всичките й възможни състояния. В този случай, ако приложим този закон към квантовия свят, се оказва, че котката е сбор от състоянията на жива и мъртва котка!

И въпреки че законите на квантовата теория се използват успешно в прилагането на технологии като радар, радио, мобилни телефони и интернет, трябва да се примирим с горния парадокс.

В опит да се реши квантовата задача се формира така наречената „Копенхагенска теория“, според която състоянието на котката става определено, когато отворим кутията и наблюдаваме нейното състояние, което преди е било неопределено. Въпреки това, прилагането на теорията от Копенхаген, да речем, означава, че Плутон съществува едва откакто е открит от американския астроном Клайд Томбо на 18 февруари 1930 г. Само в този ден беше записана вълновата функция (състояние) на Плутон, а останалите всички се сринаха. Но е известно, че възрастта на Плутон е доста над 3,5 милиарда години, което сочи към проблеми с интерпретацията от Копенхаген.

Множество светове

Друго решение на квантовия проблем е предложено от американския физик Хю Еверет през 1957 г. Той формулира така наречената „интерпретация на много светове на квантовите светове“. Според него всеки път, когато даден обект преминава от несигурно състояние в определено, този обект се разделя на няколко вероятни състояния. Като вземем примера с котката на Шрьодингер, когато отворим кутията, се появява вселена със сценарий, в който котката е мъртва и се появява вселена, в която той остава жив. Така той е в две състояния, но в паралелни светове, тоест всички вълнови функции на котката остават валидни и нито една от тях не се срива.

Именно тази хипотеза използваха много писатели на научна фантастика в своите фантастични произведения. Множеството паралелни светове предполага наличието на редица алтернативни събития, поради които историята е поела по различен начин. Например в някой свят непобедимата испанска армада не е била победена или Третият райх е спечелил Втората световна война.

По-модерна интерпретация на този модел обяснява невъзможността за взаимодействие с други светове с липсата на кохерентност на вълновите функции. Грубо казано, в един момент нашата вълнова функция спря да осцилира във времето с функциите на паралелните светове. Тогава е напълно възможно да съжителстваме в апартамент със „съквартиранти” от други вселени, без да взаимодействаме с тях по никакъв начин, и като тях да сме убедени, че нашата Вселена е истинската.

Всъщност терминът „много светове“ не е напълно подходящ за тази теория, тъй като предполага един свят с много варианти на събития, случващи се едновременно.

Повечето физици теоретични са съгласни, че тази хипотеза е невероятно фантастична, но тя обяснява проблемите на квантовата теория. Редица учени обаче не смятат интерпретацията за много светове за научна, тъй като тя не може да бъде потвърдена или опровергана с помощта на научния метод.

В квантовата космология

Днес хипотезата за множеството светове се завръща на научната сцена, тъй като учените възнамеряват да използват квантовата теория не за каквито и да било обекти, а да я приложат към цялата Вселена. Става дума за така наречената „квантова космология“, която, както може да изглежда на пръв поглед, е абсурдна дори в своята формулировка. Въпросите в тази научна област са свързани с Вселената. Миниатюрният размер на Вселената в първите етапи от нейното формиране е напълно съвместим с мащаба на квантовата теория.

В този случай, ако размерите на Вселената бяха от порядъка на , тогава чрез прилагане на квантовата теория към нея можем да получим и неопределено състояние на Вселената. Последното предполага съществуването на други вселени в различни състояния с различни вероятности. Тогава състоянията на всички паралелни светове общо дават една единствена „вълнова функция на Вселената“. За разлика от тълкуването на много светове, квантовите вселени съществуват отделно.

Както знаете, съществува проблем с фината настройка на Вселената, който привлича вниманието към факта, че физическите фундаментални константи, които определят основните закони на природата в света, са избрани идеално за съществуването на живот. Ако масата на протона беше малко по-малка, образуването на елементи, по-тежки от водорода, би било невъзможно. Този проблем може да бъде решен с помощта на модела на мултивселената, в който се реализират много паралелни вселени с различни фундаментални стойности. Тогава вероятността за съществуването на някои от тези светове е малка и те „умират“ скоро след раждането си, например свиват се или се разлитат. Други, чиито константи формират непротиворечиви закони на физиката, най-вероятно остават стабилни. Според тази хипотеза мултивселената включва голям брой паралелни светове, повечето от които са „мъртви“ и само малък брой паралелни вселени им позволяват да съществуват дълго време и дори дават право на присъствие на интелигентни живот.

В теорията на струните

Една от най-обещаващите области на теоретичната физика е. Тя се занимава с описание на квантови струни - разширени едномерни обекти, чиито вибрации ни се явяват под формата на частици. Първоначалната цел на тази теория е да обедини две фундаментални теории: общата теория на относителността и квантовата теория. Както се оказа по-късно, това може да стане по няколко начина, в резултат на което се формираха няколко струнни теории. В средата на 90-те години редица физици теоретични откриха, че тези теории са различни примери на една единствена конструкция, по-късно наречена "М-теория".

Неговата особеност се състои в съществуването на определена 11-измерна мембрана, чиито струни проникват в нашата Вселена. Ние обаче живеем в свят с четири измерения (три пространствени координати и едно време), къде отиват другите измерения? Учените предполагат, че те се затварят в много малък мащаб, който все още не може да се наблюдава поради недостатъчното развитие на технологиите. От това твърдение следва друг чисто математически проблем - възникват голям брой "фалшиви вакууми".

Най-простото обяснение за тази конволюция от пространства, ненаблюдаема от нас, както и за наличието на фалшив вакуум, е мултивселената. Физиците на струните разчитат на идеята, че има огромен брой други вселени с не само различни физически закони, но и различен брой измерения. По този начин мембраната на нашата Вселена в опростен вид може да бъде представена като сфера, балон, на чиято повърхност живеем и чиито 7 измерения са в „свито“ състояние. Тогава нашият свят, заедно с други мембранни вселени, е нещо като много сапунени мехурчета, които се носят в 11-измерно хиперпространство. Ние, съществувайки в триизмерното пространство, не можем да излезем от него и следователно нямаме възможност да взаимодействаме с други вселени.

Както споменахме по-рано, повечето паралелни светове и вселени са мъртви. Тоест, поради нестабилни или неподходящи за живота физични закони, тяхната субстанция може да бъде представена, например, само под формата на безструктурно натрупване на електрони и. Причината за това е разнообразието от възможни квантови състояния на частиците, различни стойности на фундаментални константи и различен брой измерения. Трябва да се отбележи, че подобно предположение не противоречи на принципа на Коперник, който гласи, че нашият свят не е уникален. Тъй като, макар и в малки количества, може да има светове, чиито физически закони, въпреки разликите им от нашите, все още позволяват формирането на сложни структури и появата на интелигентен живот.

Валидността на теорията

Въпреки че хипотезата за мултивселената звучи като нещо от научна фантастика, тя има един недостатък: за учените е невъзможно да я докажат или опровергаят с помощта на научния метод. Но зад него стои сложна математика и редица значими и обещаващи физически теории разчитат на него. Аргументите в полза на мултивселената са представени в следния списък:

Това е основата за съществуването на многосветова интерпретация на квантовата механика. Една от двете напреднали теории (заедно с интерпретацията от Копенхаген), които решават проблема с несигурността в квантовата механика.
Обяснява причините за съществуването на фина настройка на Вселената. В случая с мултивселената, параметрите на нашия свят са само една от многото възможни опции.
Това е така нареченият „пейзаж на теорията на струните“, тъй като решава проблема с фалшивия вакуум и ни позволява да опишем причината, поради която определен брой измерения на нашата Вселена се сгъват.

Поддържа се от , което най-добре обяснява разширението му. В ранните етапи на формирането на Вселената най-вероятно тя е можела да бъде разделена на две или повече вселени, всяка от които се е развивала независимо една от друга. Съвременният стандартен космологичен модел на Вселената, Lambda-CDM, се основава на теорията за инфлацията.

Шведският космолог Макс Тегмарк предложи класификация на различни алтернативни светове:

Вселени отвъд нашата видима Вселена.
Вселени с други фундаментални константи и числа на измеренията, които например могат да бъдат разположени на други мембрани, според М-теорията.
Паралелни вселени, възникващи според многосветовата интерпретация на квантовата механика.
Последният ансамбъл е всички възможни вселени.

Все още няма какво да се каже за бъдещата съдба на теорията за мултивселената, но днес тя заема почетно място в космологията и теоретичната физика и е подкрепена от редица изключителни физици на нашето време: Стивън Хокинг, Браян Грийн, Макс. Тегмарк, Мичио Каку, Алън Гут, Нийл Тайсън и др.