Новости

Jan 08, 2024

Разум

Мартин Рис, Кембриджский университет, 19 марта 2023 г. Состоит ли наша Вселенная из многих? Вселенные возникают как пузыри из мультивселенной? Легко представить себе другие вселенные, управляемые слегка

Мартин Рис, Кембриджский университет, 19 марта 2023 г.

Наша вселенная состоит из многих? Вселенные возникают как пузыри из мультивселенной?

Легко представить себе другие вселенные, управляемые несколько иными законами физики, в которых не могла бы возникнуть ни разумная жизнь, ни какие-либо организованные сложные системы. Должны ли мы поэтому удивляться тому, что существует вселенная, в которой мы смогли появиться?

На этот вопрос физики, включая меня, пытались ответить на протяжении десятилетий. Но это оказывается сложно. Хотя мы можем с уверенностью проследить космическую историю до одной секунды после Большого взрыва, то, что произошло раньше, оценить труднее. Наши ускорители частиц просто не могут производить достаточно энергии, чтобы воспроизвести экстремальные условия, преобладавшие в первую наносекунду.

Но мы ожидаем, что именно в эту первую крошечную долю секунды были запечатлены ключевые особенности нашей Вселенной.

Теория Большого взрыва является наиболее широко распространенным научным объяснением происхождения Вселенной. Он предполагает, что Вселенная возникла как сингулярность, бесконечно плотная и горячая точка, которая быстро расширялась около 13,8 миллиардов лет назад и с тех пор остывает и расширяется.

Условия Вселенной можно описать через ее «фундаментальные константы» — фиксированные величины в природе, такие как гравитационная постоянная (называемая G) или скорость света (называемая C). Их около 30, представляющих размеры и силу таких параметров, как массы частиц, силы или расширение Вселенной. Но наши теории не объясняют, какие значения должны иметь эти константы. Вместо этого нам приходится измерять их и включать их значения в наши уравнения, чтобы точно описать природу.

Значения констант находятся в диапазоне, позволяющем развиваться сложным системам, таким как звезды, планеты, углерод и, в конечном итоге, человек. Физики обнаружили, что если мы изменим некоторые из этих параметров всего на несколько процентов, это сделает нашу Вселенную безжизненной. Поэтому тот факт, что жизнь существует, требует некоторого объяснения.

Некоторые утверждают, что это просто счастливое совпадение. Альтернативное объяснение, однако, состоит в том, что мы живем в мультивселенной, содержащей области с разными физическими законами и значениями фундаментальных констант. Большинство из них могут оказаться совершенно непригодными для жизни. Но некоторые из них, по статистике, должны быть благоприятны для жизни.

Какова степень физической реальности? Мы уверены, что она более обширна, чем область, которую астрономы могут когда-либо наблюдать, даже в принципе. Эта область определенно конечна. По сути, это потому, что, как и в океане, есть горизонт, за которым мы не можем видеть. И точно так же, как мы не думаем, что океан заканчивается сразу за нашим горизонтом, мы ожидаем, что галактики будут за пределами нашей наблюдаемой Вселенной. В нашей ускоряющейся Вселенной наши далекие потомки также никогда не смогут их наблюдать.

Большинство физиков согласятся, что существуют галактики, которые мы никогда не сможем увидеть, и что их число превосходит те, которые мы можем наблюдать. Если бы они простирались достаточно далеко, то все, что мы могли себе представить, могло бы повторяться снова и снова. Далеко за горизонтом у всех нас могут быть аватары.

This vast (and mainly unobservable) domain would be the aftermath of “our” Big BangThe Big Bang is the leading cosmological model explaining how the universe as we know it began approximately 13.8 billion years ago." data-gt-translate-attributes="[{"attribute":"data-cmtooltip", "format":"html"}]"> Большой взрыв – и, вероятно, будет регулироваться теми же физическими законами, которые преобладают в тех частях Вселенной, которые мы можем наблюдать. Но был ли наш Большой взрыв единственным?

Теория инфляции, которая предполагает, что ранняя Вселенная переживала период, когда ее размер удваивался каждую триллионную триллионную триллионную долю секунды, имеет подлинную наблюдательную поддержку. Это объясняет, почему Вселенная такая большая и гладкая, за исключением колебаний и ряби, которые являются «семенами» формирования галактик.