Paralleelmaailmade olemasolu tõenäosus. Kvantparadokside tekkega seotud paralleeluniversumid

Columbia ülikooli füüsik Brian Greene, kes kirjutas raamatu The Hidden Reality: Parallel Universes and the Deep Laws of the Cosmos, selgitas 2011. aasta intervjuus, et me pole päris kindlad, kui suur on universum. See võib olla väga-väga suur, kuid piiratud. Või kui lähete Maalt suvalises suunas, võib ruum igaveseks venida. Nii kujutab enamik meist seda ette.

Aga kui kosmos on lõpmatu, peab see Greene'i sõnul olema lõpmatu paralleelreaalsusega mitmekordne universum. Kujutage ette, et universum ja kogu selles olev mateeria on samaväärne kaardipakiga. Nii nagu pakis on 52 kaarti, on seal täpselt sama palju erinevaid ainevorme. Kui segate pakki piisavalt kaua, kordab kaartide järjekord lõpuks originaali. Samamoodi kordub lõpmatus universumis mateeria end lõpuks ja korraldab end sarnaselt. Lõpmatu hulga paralleelreaalsustega multiversum, nn multiversum, sisaldab sarnaseid, kuid veidi erinevaid versioone kõigest olemasolevast ning annab seega lihtsa ja mugava viisi korduste seletamiseks.

Kuidas seletada, kuidas universum algab ja lõpeb

Inimestel on eriline kirg – ja see on seotud aju võimega skeeme moodustada – me tahame teada iga loo algust ja lõppu. Kaasa arvatud universumi enda ajalugu. Aga kui Suur Pauk oli universumi algus, siis mis selle põhjustas ja mis eksisteeris enne seda? Kas universum lõpeb ja mis saab pärast seda? Igaüks meist on neid küsimusi vähemalt korra esitanud.

Multiversum suudab kõiki neid asju seletada. Mõned füüsikud on oletanud, et multiversumi lõpmatuid piirkondi võiks nimetada braanimaailmadeks. Need braanid eksisteerivad mitmes dimensioonis, kuid me ei saa neid tuvastada, sest suudame oma braneworldis tajuda ainult kolme ruumi ja ühte aja dimensiooni.

Mõned füüsikud arvavad, et need braanid on kokku kuhjatud nagu taldrikud, nagu viilutatud leib kotti. Enamik kui nad on lahku läinud. Kuid mõnikord nad põrkuvad. Teoreetiliselt on need kokkupõrked piisavalt katastroofilised, et tekitada korduvaid "suureid pauke" – nii et paralleeluniversumid algavad uuesti, ikka ja jälle.

Vaatlused viitavad sellele, et eksisteerida võib mitu universumit

Euroopa Kosmoseagentuuri Plancki orbitaalobservatoorium kogub andmeid kosmilise mikrolaine fooni ehk CMB, veel hõõguva taustkiirguse kohta universumi varasest ja kuumast faasist.

Tema uurimistöö tõi kaasa ka võimalikud tõendid multiversumi olemasolu kohta. 2010. aastal avastas Ühendkuningriigi, Kanada ja USA teadlaste meeskond KMB-s neli ebatavalist ja ebatõenäolist ringikujulist mustrit. Teadlased on oletanud, et need märgid võivad olla "sinikad", mis jäid meie universumi kehale pärast kokkupõrget teistega.

2015. aastal tegi sarnase avastuse ESA teadlane Rang-Ram Hari. Hari võttis observatooriumi taevapildilt CMB mudeli ja eemaldas seejärel kõik muu, mida me selle kohta teame – tähed, gaasi, tähtedevahelise tolmu ja nii edasi. Siinkohal oleks taevas pidanud peale taustamüra enamjaolt tühi olema.

Aga ei läinud. Selle asemel suutis Hari teatud sagedusvahemikus tuvastada kosmosekaardil hajutatud laigud – alad, mis olid umbes 4500 korda heledamad, kui nad oleks pidanud olema. Teadlased on leidnud veel ühe võimaliku seletuse: need alad on meie ja paralleelse universumi kokkupõrgete jäljed.

Hari usub, et kui me ei leia muud viisi nende märgiste selgitamiseks, "peame järeldama, et loodus võib ju täringuid mängida ja me oleme vaid üks juhuslik universum paljude teiste seas."

Universum on liiga suur, et välistada paralleelreaalsuste olemasolu

On võimalus, et eksisteerib mitu universumit, kuigi me pole paralleelreaalsusi näinud, sest me ei saa selle olemasolu ümber lükata.

See võib alguses tunduda nutika retoorilise trikina, kuid mõelge sellele: isegi oma maailmas oleme leidnud palju asju, mille olemasolust me varem ei teadnud, ja need asjad on juhtunud – 2008. aasta globaalne kriis on hea näide. Enne teda ei pidanud keegi seda isegi võimalikuks. David Hume nimetas selliseid sündmusi "mustadeks luikedeks": inimesed eeldavad, et kõik luiged on valged, kuni nad näevad musti luikesid.

Universumi mastaap võimaldab mõelda mitme universumi olemasolu võimalikkusele. Me teame, et universum on väga-väga suur, võib-olla lõpmatu suurusega. See tähendab, et me ei suuda tuvastada kõike, mis universumis eksisteerib. Ja kuna teadlased on kindlaks teinud, et universum on umbes 13,8 miljardit aastat vana, suudame tuvastada vaid valguse, mis selle aja jooksul meieni jõudis. Kui paralleelreaalsus on meist kaugemal kui 13,8 valgusaastat, ei pruugi me selle olemasolust kunagi teada, isegi kui see eksisteerib meie eristatavates mõõtmetes.

Ateismi seisukohalt on mõttekas mitu universumit

Nagu Stanfordi ülikooli füüsik Andrei Linde 2008. aasta intervjuus selgitas, kui füüsiline maailm allus veidi teistele reeglitele, elu ei saanud eksisteerida. Kui prootonid oleksid näiteks 0,2% massiivsemad kui praegu, oleksid nad nii ebastabiilsed, et laguneksid ilma aatomit moodustamata hetkega lihtsateks osakesteks. Ja kui gravitatsioon oleks veidi võimsam, oleks tulemus koletu. Tähed nagu meie päike kukuksid kokku piisavalt tihedalt, et põletaksid oma kütuse mõne miljoni aasta pärast ära, takistades selliste planeetide teket nagu Maa. See on niinimetatud "peenhäälestusprobleem".

Mõned peavad seda tingimuste täpset tasakaalu tõendiks kõikvõimsa jõu, kõrgema olendi, kes lõi kõik, kaasamise, mis ajab ateistid väga vihale. Kuid multiversumi olemasolu võimalus, milles see jõud on lihtsalt omaette reaalsuses koos kõigi eluks vajalike teguritega, sobib neile üsna hästi.

Nagu Linde ütles: "Minu jaoks on mitme universumi reaalsus loogiliselt võimalik. Võime öelda: võib-olla on see mingi müstiline kokkusattumus. Võib-olla lõi Jumal universumi meie heaks. Ma ei tea Jumalast midagi, kuid universum ise võib end taastoota lõpmatu arv kordi kõigis võimalikes ilmingutes.

Ajarändurid ei saa ajalugu murda

Triloogia „Tagasi tulevikku“ populaarsus on ajas rändamise ideest paelunud paljusid inimesi. Pärast filmi ilmumist pole keegi veel välja töötanud DeLoreani, mis suudaks reisida ajas, aastakümneid või sajandeid edasi-tagasi. Kuid teadlased usuvad, et ajas rändamine võib olla vähemalt teoreetiliselt võimalik.

Ja kui see on võimalik, võiksime olla samas seisus peategelane Marty McFly "Tagasi tulevikku" – riskides tahtmatult midagi minevikus muuta, muutes seeläbi tulevikku ja ajaloo kulgu. McFly takistas kogemata oma vanematel kohtumast ja armumist, eemaldades seeläbi end edukalt perepiltidest.

2015. aasta artikkel viitas aga sellele, et multiversumi olemasolu ei muuda sellist tüli vajalikuks. "Alternatiivsete maailmade olemasolu tähendab, et pole ühtset kronoloogiat, mida saaks murda," kirjutas Georg Dvorsky. Vastupidi, kui inimene läheb minevikku ja muudab midagi, loob ta lihtsalt uue paralleeluniversumite komplekti.

Võiksime olla arenenud tsivilisatsiooni simulatsiooniks

Kõik need paralleeluniversumite teemad, mida oleme seni arutanud, on olnud äärmiselt huvitavad. Kuid on veel midagi huvitavat.

2003. aastal mõtles filosoof Nick Bostrom, Oxfordi ülikooli inimkonna tulevikuinstituudi direktor, kas kõik, mida me reaalsusena tajume – eriti meie eraldiseisev paralleeluniversum – võib olla lihtsalt teise universumi digitaalne simulatsioon. Bostromi sõnul kuluks kogu üksikasjaliku mudeli loomiseks 1036 arvutust inimkonna ajalugu.

Hästi arenenud tulnukate tsivilisatsioonil – olenditel, kelle tehnoloogiline tase näeks meid välja nagu paleoliitikumi koopaelanikud – võiks kõige selle jaoks olla piisavalt arvutusvõimsust. Pealegi ei vaja iga üksiku elava inimese simuleerimine mingeid absoluutselt peadpööritavaid elektroonilisi ressursse, nii et arvutis võib simuleerida palju rohkem olendeid kui päris.

Kõik see võib tähendada, et me elame digitaalses maailmas, nagu filmis "Matrix".

Aga mis juhtub, kui see arenenud tsivilisatsioon on ise simulatsioon?

Inimesed on juba ammusest ajast mõelnud mitmele universumile.

Selle tõestamine saab olema äärmiselt keeruline. Kuid siin on võimatu mitte meenutada vanu ütlusi, mida omistatakse kas Picassole või Susan Sontagile: kui suudad midagi ette kujutada, peab see olemas olema.

Ja selles on midagi. Lõppude lõpuks, kaua enne seda, kui Hugh Everett oma konjakit rüüpas, kujutasid paljud inimesed kogu inimkonna ajaloos ette multiversumi erinevaid versioone.

Näiteks Vana-India religioossed tekstid on täis paljude paralleeluniversumite kirjeldusi. Ja iidsetel kreeklastel oli atomismi filosoofia, mis väitis, et samas lõpmatus tühjuses on lõpmatu arv maailmu.

Keskajal tõstatati ka idee mitmest maailmast. 1277. aastal väitis üks Pariisi piiskop, et Kreeka filosoof Aristoteles eksis, kui ütles, et on ainult üks võimalik maailm, sest see seab kahtluse alla Jumala kõikvõimsa jõu paralleelmaailmu luua. Sama idee taaselustas 1600. aastatel Gottfried Wilhelm Leibniz, üks teadusrevolutsiooni alustalasid. Ta väitis, et on palju võimalikke maailmu, millest igaühel on oma füüsika.

Kõik see sobib meie universumiteadmiste skeemi.

Nii kummaline kui multiversumi kontseptsioon ka ei tundu, sobib see mingil moel progressiga. kaasaegne ajalugu ja kuidas inimesed ennast ja universumit näevad.

2011. aastal märkisid füüsikud Alexander Vilenkin ja Max Tegmark, et lääne tsivilisatsiooni inimesed rahunesid järk-järgult, kui nad avastasid reaalsuse olemuse. Nad alustasid mõtteviisiga, et maa on kõige keskpunkt. Selgus, et see pole nii ja meie oma on vaid väike osa Linnuteest.

Multiversum peab selle idee viima oma loogilise järelduseni. Kui multiversum on olemas, tähendab see, et me ei ole väljavalitud ja et meist endist on lõpmatult palju versioone.

Kuid mõned usuvad, et me oleme alles teadvuse avardumise tee alguses. Nagu kirjutas Stanfordi ülikooli teoreetiline füüsik Leonard Susskind, vaatavad filosoofid ja teadlased võib-olla paari sajandi pärast tagasi meie ajale kui „kuldajastule, mil 20. sajandi kitsas provintsilik universumikontseptsioon asendus suurema ja parema multiversumiga. vapustavate proportsioonidega."

On olemas teooria, mille kohaselt on palju universumeid, kus me elame täiesti erinevat elu: iga meie tegevus on seotud teatud valikuga ja seda valikut tehes meie Universumis teeb paralleelses valikus "teine ​​mina" vastupidine otsus. Kui õigustatud on see teooria? teaduslik punkt nägemus? Miks teadlased seda kasutasid? Proovime oma artiklit mõista.

Mitut maailma hõlmav universumi kontseptsioon
Esimest korda mainis tõenäolise maailmade kogumi teooriat Ameerika füüsik Hugh Everett. Ta pakkus oma lahenduse ühele füüsika peamisele kvantmüsteeriumile. Enne kui asuda otse Hugh Everetti teooria juurde, tuleb mõista, mis on see kvantosakeste mõistatus, mis on füüsikuid üle maailma kummitanud juba üle tosina aasta.

Kujutage ette tavalist elektroni. Selgub, et kvantobjektina võib ta olla korraga kahes kohas. Seda omadust nimetatakse kahe oleku superpositsiooniks. Kuid maagia ei lõpe sellega. Niipea, kui tahame elektroni asukohta kuidagi täpsustada, näiteks proovime seda mõne teise elektroniga maha lüüa, siis kvantelektroonist muutub see tavaliseks. Kuidas on see võimalik: elektron oli nii punktis A kui ka punktis B ning hüppas ühel hetkel järsku punkti B?

Hugh Everett pakkus sellest kvantmõistatusest oma tõlgenduse. Tema paljude maailmade teooria kohaselt eksisteerib elektron jätkuvalt kahes olekus korraga. Kõik on seotud vaatlejaga endaga: nüüd muutub ta kvantobjektiks ja jaguneb kaheks olekuks. Ühes neist näeb ta elektroni punktis A, teises - punktis B. On kaks paralleelset reaalsust ja pole teada, millisesse neist vaatleja satub. Tegelikkuseks jagunemine ei piirdu kahega: nende hargnemine sõltub ainult sündmuste varieerumisest. Kõik need reaalsused eksisteerivad aga üksteisest sõltumatult. Meie kui vaatlejad langeme ühte, millest on võimatu välja pääseda, samuti on võimatu liikuda paralleelsesse.

Selle kontseptsiooni seisukohalt on ka eksperiment füüsika ajaloo kõige teaduslikuma kassiga, Schrödingeri kassiga, kergesti seletatav. Kvantmehaanika paljude maailmade tõlgenduse kohaselt on teraskambris viibiv õnnetu kass korraga nii elus kui ka surnud. Kui me selle kambri avame, sulandume justkui kassiga kokku ja moodustame kaks olekut – elus ja surnud, mis ei ristu. Moodustub kaks erinevat universumit: ühes vaatleja surnud kassiga, teises elava kassiga.
Tuleb kohe märkida, et mitme maailma kontseptsioon ei tähenda paljude universumite olemasolu: see on üks, lihtsalt mitmekihiline ja iga objekt selles võib olla erinevates olekutes. Sellist kontseptsiooni ei saa pidada eksperimentaalselt kinnitatud teooriaks. Siiani on see kvantmõistatuse matemaatiline kirjeldus.

Hugh Everetti teooriat toetavad Austraalia Griffithi ülikooli füüsik Howard Wiseman, Dr Michael Hall Griffithi ülikooli kvantdünaamika keskusest ja dr Dirk-Andre Deckert California ülikoolist. Nende arvates eksisteerib tõesti paralleelmaailmu ja neil on erinevad omadused. Kõik kvantmõistatused ja mustrid on naabermaailmade üksteisest eemaletõukamise tagajärg. Need kvantnähtused tekivad nii, et kumbki maailm ei ole nagu teine.

Nagu paljude maailmade kontseptsiooni puhul, on ka stringiteooriat raske eksperimentaalselt tõestada. Pealegi, matemaatiline aparaat teooria on nii raske, et igale uuele ideele tuleb matemaatilist seletust otsida sõna otseses mõttes nullist.

Hüpotees matemaatiline universum
Kosmoloog, Massachusettsi Tehnoloogiainstituudi professor Max Tegmark esitas 1998. aastal oma "teooria kõigest" ja nimetas seda matemaatilise universumi hüpoteesiks. Ta lahendas suure hulga füüsikaliste seaduste olemasolu probleemi omal moel. Tema arvates vastab iga nende matemaatika seisukohalt järjepidevate seaduste kogum iseseisvale universumile. Teooria universaalsus seisneb selles, et seda saab kasutada mitmesuguste füüsikaliste seaduste ja füüsikaliste konstantide väärtuste selgitamiseks.

Tegmark tegi ettepaneku jagada kõik maailmad oma kontseptsiooni järgi nelja rühma. Esimene hõlmab maailmu, mis asuvad väljaspool meie kosmilist horisonti, nn metagalaktilisiväliseid objekte. Teise rühma kuuluvad maailmad, mille füüsikalised konstantid erinevad meie universumi konstantidest. Kolmandas - maailmad, mis ilmnevad kvantmehaanika seaduste tõlgendamise tulemusena. Neljas rühm on kõigi universumite teatud kogum, milles avalduvad teatud matemaatilised struktuurid.

Nagu teadlane märgib, pole meie universum ainus, kuna ruum on piiramatu. Meie maailm, kus me elame, on piiratud ruumiga, mille valgus jõudis meieni 13,8 miljardit aastat pärast Suurt Pauku. Teiste universumite kohta saame kindlalt teada veel vähemalt miljardi aasta pärast, kuni nende valgus meieni jõuab.

Stephen Hawking: Mustad augud on tee teise universumisse
Stephen Hawking on ka mitme universumi teooria pooldaja. Üks meie aja kuulsamaid teadlasi esitas 1988. aastal esimest korda oma essee "Mustad augud ja noored universumid". Teadlane viitab sellele, et mustad augud on tee alternatiivsetesse maailmadesse.
Tänu Stephen Hawkingile teame, et mustad augud kipuvad energiat kaotama ja aurustuma, vabastades Hawkingi kiirgust, mis sai uurija nime. Enne kui suur teadlane selle avastuse tegi, uskusid teadusringkonnad, et kõik, mis kuidagi musta auku sattus, kadus. Hawkingi teooria lükkab selle oletuse ümber. Füüsiku sõnul lendab hüpoteetiliselt iga asi, objekt, objekt, mis langeb musta auku, sealt välja ja siseneb teise universumisse. Selline teekond on aga ühesuunaline liikumine: tagasipöördumiseks pole võimalust.

Sellest kõigest järeldub, et musta augu läbimine pole tõenäoliselt populaarne ja usaldusväärne viis. kosmosereisid. Esiteks peate sinna jõudma, liikudes kujuteldavas ajas ega hooli sellest, et teie reaalajas toimuv lugu kurvalt lõppeb. Teiseks ei saaks te tegelikult sihtkohta valida. See on nagu lendamine mõne lennufirmaga, mis on teie peas,
– kirjutab uurija.

Paralleeluniversumid ja Occami habemenuga
Nagu näeme, on mitme universumi teooria täieliku kindlusega tõestamine endiselt võimatu. Teooria vastased usuvad, et meil pole õigust rääkida lõpmatust universumite hulgast, kasvõi juba sellepärast, et me ei suuda kvantmehaanika postulaate seletada. Selline lähenemine läheb vastuollu William of Ockhami filosoofilise põhimõttega: "Asju ei tohiks asjatult korrutada." Sama teooria pooldajad ütlevad: palju lihtsam on eeldada paljude universumite olemasolu kui ühe ideaali olemasolu.

Kelle argumentatsioon (multiversumi teooria pooldajad või vastased) on veenvam - otsustage ise. Kes teab, võib-olla suudate just teie ära arvata füüsika kvantmõistatuse ja pakkuda välja uue universaalse "kõige teooria".

Ja kui olete mures meie universumi struktuuri pärast ja teid köidavad füüsika saladused, soovitame teil lugeda meie artiklit arvutisimulatsiooni hüpoteesi kohta.

Füüsik ja astronoom Stephan Feeney Londoni ülikoolist, ühest juhtivast Briti ülikoolist, on veendunud, et selliste kokkupõrgete jälgi võib näha kosmilise mikrolainefooni kaartidel, mis arvatakse olevat säilinud juba eksistentsi algusest peale. Universumi ja täidab selle ühtlaselt. Seda peetakse Suure Paugu teooria üheks peamiseks kinnituseks.

Sellised kaardid näitavad KMB spektri mõõtmiste tulemusi - kuumemad piirkonnad on märgitud punasega, külmemad sinisega. Olles hoolikalt uurinud panoraamil olevaid ümmargusi moodustisi, jõudsid Feeney ja tema kolleegid järeldusele, et need on mingid "kosmilised augud", mis on jäänud pärast paralleeluniversumite kokkupõrget.

Sellise ringi keskpunkt on kuumim piirkond, perifeeriale lähemal muutuvad spektri värvid külmemaks.

Teadlaste oletuste kohaselt toimusid kosmoses kauges minevikus paralleelmaailmade vahel tõelised "lahingud", milles osalesid ka meie omad. "Mulliuniversumis", kus me elame, on nende sõnul olnud vähemalt neli sellist kokkupõrget.

Paljud kosmoloogid on aga juba kriitikaga lagedale tulnud, nentides, et nii saab hõlpsasti teha palju muid rutakaid järeldusi. Uuringu autorid nõustuvad, et veel on palju ristkontrollimist. Kui aga "mullide" teooria leiab tulevaste teadusuuringutega kinnitust, saab inimkond esimest korda "vaadata" paralleelmaailmadesse, mitte piirduda ainult oma universumiga, ütlevad nad optimistlikult.

See reliktkiirguse jälgede "avastus" tehti kuu pärast seda, kui teine ​​teadlaste rühm seadis sarnaste andmete põhjal kahtluse alla teooria, mille kohaselt universum loodi Suure Pauguga. Nad usuvad, et universum oli enne teda ja "suured paugud" toimuvad perioodiliselt - kosmiliste standardite järgi.

Oxfordi ülikooli professor Roger Penrose ja Jerevani ülikooli professor riigiülikool Vahe Gurzadyan leidis KMA kaartidelt 12 kontsentrilist ringi, mõnel neist on kuni viis rõngast. Ringi jagamine viieks rõngaks tähendab, et seda ringi kujutava objekti olemasolu jooksul märgiti viis suuremahulist sündmust.

Kosmoloogid usuvad, et ringid on kõige võimsamate gravitatsioonikiirguslainete jäljed, mis tekkisid mustade aukude kokkupõrke tagajärjel "eelmise igaviku" ajal - kosmoseajastul, mis oli enne Suurt Pauku.

Lõppkokkuvõttes neelavad mustad augud kogu universumi aine, usub professor Penrose. Aine hävimisega jääb järele ainult energia. Ja see omakorda põhjustab uue Suure Paugu ja uue "igaviku". Samal ajal laieneb universum praeguse Suure Paugu teooria kohaselt pidevalt ja see protsess jätkub lõputult. Mõned astronoomid usuvad, et selle tulemusena muutub see külmaks surnud tühermaaks.

Paralleelmaailmad on meelitanud tuhandeid uurijaid, on juba tõestatud, et see on paralleelselt eksisteeriv reaalsus. Ruumifüüsika võib olla nii sarnane kui erinev, on nõidust ja maagiat, aeg voolab erinevalt. Inimesed, kellel õnnestus kogemata leida portaal paralleelmaailma, puudusid pikka aega ja järjekordses mõtiskluses möödusid vaid tunnid.

Paralleelmaailmad – mis see on?

Idee, et maailmu on palju, esitasid iidsed filosoofid Demokritos, Chiose Metrodoros ja Epikuros. Hiljem tuletasid teadlased sama teooria välja, lähtudes isonoomia printsiibist – võrdne olemine. Füüsikaseadused väidavad, et kõik mõõtmed on ühendatud footontunnelitega, mis võimaldab teil liikuda läbi nende ilma energia jäävuse seadust moonutamata. Selliste portaalide kohta on olemas versioon:

1. "Mustades aukudes" avaneb uks teise maailma, kuna need on lehtrid, mis imevad ainet.
2. Erinevate peeglite korrektselt disainitud mudelitega on võimalik avada portaal paralleelmaailma. Sellised kivipinnad leiti Tiibeti püramiidide lähedalt, kui ekspeditsioonide liikmed hakkasid end teises reaalsuses nägema.

Paralleelmaailmad – tõendid olemasolust

Teadlased on aastaid murdnud oda vaidlustes: kas paralleelmaailmad on olemas? Probleemi tõsised uuringud viidi läbi eelmise sajandi keskel, kui teadlane Hugh Everett avaldas oma töö materjalid. teaduslik töö, mis annavad footonmehaanika sõnastuse olekute tingimuslikkuse abil. Füüsik märkas esimesena lahknevusi laine- ja maatriksivalemite vahel, mis moodustasid Multiversumi teooria aluse:

1. Valikuprotsessi käigus realiseeritakse kõik selle võimalused.
2. Iga valik on erinev, kuna see on põimitud erinevasse peegeldusse.
3. Vahet pole, kes valiku teeb: elektron või inimene.

Füüsikute tuletatud teooriat paljude maailmade olemasolu kohta nimetatakse superstringide teooriaks või multiversumi teooriaks. Parapsühholoogid omakorda väidavad, et maailmas on väidetavalt rohkem kui 40 portaali teistesse dimensioonidesse, neist 4 asuvad Austraalias, veel 7 USA-s ja 1 Venemaal Gelendžiki piirkonnas vanas kaevanduses. . On tõendeid selle kohta, et noor tüüp, kes otsustas sinna alla minna, kadus nädalaks ja läks üles korrusele juba väga vanana ega mäletanud juhtunust midagi.

Mitu paralleelmaailma on olemas?

Füüsikud viitavad sellele, et paralleelmaailmade olemasolu kinnitab superstringide teooriat. See annab tunnistust, et kõik maailma elemendid on valmistatud vibreerivatest niitidest ja energiamembraanidest. Selle teooria kohaselt võib teiste mõõtmete aste olla 10-100 astmest 10-500 astmeni. Matemaatikud esitavad oma tõendid. Kui kahemõõtmelises ruumis võivad koos eksisteerida paralleelsed jooned ja kolmemõõtmelises ruumis paralleelsed tasandid, siis paralleelsed kolmemõõtmelised ruumid võivad eksisteerida ka neljamõõtmelises ruumis.

Kuidas näeb välja paralleelmaailm?

Teadlastel on keeruline paralleelmaailmu kirjeldada, sest paralleelid ei saa ristuda ja seda peegeldust on kogemuse huvides keeruline külastada. Selles küsimuses võib loota ainult pealtnägijate sõnadele. Nende nägemuse kohaselt on paralleelmaailmad:

• hämmastava iluga loodus, kus elavad päkapikud, päkapikud ja draakonid;
• ala, mis näeb välja nagu vulkaani kraater, mis ujub karmiinpunases valguses;
• valgusega täidetud lapsepõlvepaiku meenutavad ruumid ja tänavad.

Ainus, milles kirjeldused on sarnased, on tugev valgusvoog, mis avaldub tühjusest. Sarnaseid nähtusi nägid teadlased vaaraode püramiidides, uurijad tuletasid välja versiooni, et kambrid on kaetud unikaalsete sulamitega, mis pimedas helendavad. Kui proovite kiipi välja võtta päikesevalgus, need sulamid lagunevad, neid on võimatu uurida, seetõttu puuduvad täpsed andmed.

Kuidas sattuda paralleelmaailma?

Reisimine on üks populaarsemaid ulmeteemasid ja paljude Maa elanike unistus. Teoreetikute arvates on lihtsaim viis unenägu, milles infot vastu võetakse ja edastatakse kordades kiiremini kui tegelikkuses. Kui rääkida teadlikust liikumisest, siis on olukord mõnevõrra erinev. Esoteerikute sõnul on võimalik sattuda teise maailma, kuid see on väga ohtlik, kuna väljastatavate lainete teistsugune olemus võib struktuuri negatiivselt mõjutada. inimese aju. Kuid katse-eksituse meetodil on sellise teekonna tegemiseks välja töötatud mitmeid viise:

1. selge unenägu, mis võimaldab teadvuse väljalülitamist ja teise reaalsusesse sukeldumist.
2. Meditatsioon. Meetodid on sarnased.
3. Peegliga. Juba iidsetest aegadest on mustkunstnikud teinud selleks spetsiaalseid riitusi.
4. Lifti kaudu. Üleminek on kõige parem teha öösel, üksi, vajutage korruste numbreid kindlas järjekorras.

Paralleelmaailmade olendid

Raske öelda, mis on paralleelmaailmad, mida seal leidub. Inimesed on aga kogu aeg märganud suurel hulgal olendeid reaalsuse teisest peegelpildist. See ei puuduta ainult humanoide. Selliste kohtumiste kuulsaimad juhtumid:

1. 93 aastat. Roomas nägid inimesed hõõguvat kuldset palli, mis hõljus üle taeva.
2. 235 aastat. Hiinas nägid sõdivad pooled suurt sarlakpunast palli, mis viskas pistodade kujul kiiri välja, liikudes põhjast lõunasse.
3. 848 aastat. Prantslased märkasid taevas helendavate sigarite kujuga objekte.

• haldjad;
• poltergeistid;
• olendid.

Filmid paralleelmaailmadest

Paralleelmaailmadest on palju filme, režissöörid ja kirjanikud kutsuvad seda fantaasiažanri. Seal on meie maailm kujutatud osana multiversumist. Kõigile vaatajate kategooriatele meeldib vaadata paralleelmaailmade kohta. Kõige populaarsemad filmid:

1. "Parallel Worlds" (2011, Kanada)- seiklus, fantaasia.
2. Narnia kroonikad (2005, USA)- puhas fantaasia.
3. "Sliders" (1995–2000, USA)- sari, lähemal ulmele.
4. "Fierce Planet" (2011, USA)- seiklus, fantaasia, põnevik.
5. "Verbo" (2011, Hispaania)- ilukirjandus.

Raamatud paralleelmaailmadest

Kas maa peal on paralleelmaailmu? Kirjanikud on sellele küsimusele vastust otsinud pikka aega. Esimesed lood Eedeni aedadest, põrgust, Olümposest ja Valhallast kuuluvad üsna paralleelmaailmade lugude kategooriasse. Konkreetne kontseptsioon teiste dimensioonide olemasolust tekkis juba 19. sajandil, HG Wellsi kerge käega. Kaasaegses kirjanduses on ajas rändamise kohta sadu romaane, kuid pioneerideks nimetatakse järgmisi klassikuid:

1. HG Wells, uks seinas.
2. Herbert Dent, Ifi riigi keiser.
3. Veniamin Hirshgorn, "Tseremooniata romanss".
4. Jorge Borges, Hargnevate teede aed.
5. "Tired World" on fantaasialugude sari.
6. Merevaigu kroonikad on kirjanduse teiste dimensioonide kõige eredam peegeldus.

Vaidlused ja hüpoteesid meile tundmatute kaksikplaneetide, paralleeluniversumite ja isegi galaktikate olemasolu kohta on kestnud palju aastakümneid. Kõik need põhinevad tõenäosusteoorial, kaasamata kaasaegse füüsika ideid. IN viimased aastad neile lisati idee superuniversumi olemasolust, mis põhineb tõestatud teooriatel - kvantmehaanika ja relatiivsusteooria. Polit.ru avaldab artikli Max Tegmark"Paralleeluniversumid", mis esitab hüpoteesi väidetava superuniversumi struktuuri kohta, mis hõlmab teoreetiliselt nelja tasandit. Kuid järgmisel kümnendil võivad teadlased seda teha reaalne võimalus saada uusi andmeid kosmose omaduste kohta ja vastavalt sellele seda hüpoteesi kinnitada või ümber lükata. Artikkel ilmus ajakirjas "Teaduse maailmas" (2003. nr 8).

Evolutsioon on andnud meile intuitsiooni igapäevase füüsika kohta, mis on meie kaugetele esivanematele eluliselt tähtis; seetõttu võime niipea, kui läheme igapäevasest kaugemale, oodata veidrusi.

Lihtsaim ja populaarseim kosmoloogiline mudel ennustab, et meil on kaksik galaktikas, mis asub umbes 10 kuni 1028 meetri kaugusel. Kaugus on nii suur, et astronoomiliste vaatluste jaoks pole see võimalik, kuid see ei muuda meie kaksikut vähem reaalseks. Eeldus põhineb tõenäosusteoorial, kaasamata kaasaegse füüsika ideid. Aktsepteeritakse ainult eeldust, et ruum on lõpmatu ja mateeriaga täidetud. Võib olla palju elamiskõlbulikke planeete, sealhulgas neid, kus inimesed elavad sama välimuse, samade nimede ja mälestustega, kes on läbi elanud samu tõusud ja mõõnad nagu meiegi.

Kuid me ei saa kunagi näha oma teist elu. Kaugeim vahemaa, mida me näeme, on see, mille valgus suudab läbida 14 miljardi aasta jooksul pärast Suurest Paugust. Meist kõige kaugemate nähtavate objektide vaheline kaugus on umbes 431026 m; see määrab Universumi vaatluse jaoks kättesaadava piirkonna, mida nimetatakse Hubble'i ruumalaks või kosmilise horisondi ruumalaks või lihtsalt universumiks. Meie kaksikute universumid on sama suurusega sfäärid, mille keskpunkt on nende planeetidel. See on kõige lihtsam näide paralleeluniversumitest, millest igaüks on vaid väike osa superuniversumist.

Juba "universumi" määratlus viitab sellele, et see jääb igaveseks metafüüsika valdkonda. Piiri füüsika ja metafüüsika vahel määrab aga võimalus eksperimentaalne kontrollimine teooriad, mitte jälgimatute objektide olemasolu. Füüsika piirid laienevad pidevalt, hõlmates üha abstraktsemaid (ja varem metafüüsilisi) ideid, näiteks sfäärilise Maa kohta, nähtamatu elektromagnetväljad, aja dilatatsioon suurtel kiirustel, kvantolekute superpositsioon, ruumikõverus ja mustad augud. Viimastel aastatel on sellesse loendisse lisatud superuniversumi idee. See põhineb tõestatud teooriatel – kvantmehaanika ja relatiivsusteooria – ning vastab mõlemale empiirilise teaduse põhikriteeriumile: võimaldab ennustada ja seda saab ümber lükata. Teadlased kaaluvad nelja tüüpi paralleeluniversumeid. Peamine küsimus ei ole selles, kas superuniversum on olemas, vaid selles, mitu tasandit sellel võib olla.

I tase

Meie kosmilise horisondi taga

Meie kolleegide paralleeluniversumid moodustavad superuniversumi esimese tasandi. See on kõige vähem vastuoluline tüüp. Me kõik tunneme ära asjade olemasolu, mida me ei näe, aga võiksime näha teise kohta kolides või lihtsalt oodates, oodates silmapiirilt laeva ilmumist. Meie kosmilise horisondi taga olevad objektid on sarnases staatuses. Universumi vaadeldava piirkonna suurus suureneb igal aastal ühe valgusaasta võrra, kui valgus jõuab meieni üha kaugematest piirkondadest, mille taga peitub lõpmatus, mida pole veel näha. Tõenäoliselt sureme juba ammu enne seda, kui meie kaksikud on silmapiiril, kuid kui universumi paisumine aitab, saavad meie järeltulijad neid piisavalt võimsate teleskoopidega näha.

Superuniversumi I tase tundub triviaalselt ilmne. Kuidas ei saa ruum olla lõpmatu? Kas kuskil on silt "Ettevaatust! Kosmose lõpp? Kui kosmosel on lõpp, siis mis on selle taga? Einsteini gravitatsiooniteooria seadis aga selle intuitsiooni kahtluse alla. Ruum võib olla lõplik, kui sellel on positiivne kõverus või ebatavaline topoloogia. Sfäärilisel, toroidaalsel või "kringlil" universumil võib olla piiratud ruumala ilma piirideta. Taustkosmiline mikrolainekiirgus võimaldab selliste struktuuride olemasolu testida. Kuid faktid räägivad neile endiselt vastu. Lõpmatu universumi mudel vastab andmetele ja kõigile teistele võimalustele on seatud ranged piirangud.

Teine võimalus on järgmine: ruum on lõpmatu, kuid aine on koondunud meie ümber piiratud alale. Kunagise populaarse "saare universumi" mudeli ühes versioonis eeldatakse, et suurtes mastaapides on aine haruldane ja sellel on fraktaalstruktuur. Mõlemal juhul peavad peaaegu kõik I taseme superuniversumi universumid olema tühjad ja elutud. Hiljutised uuringud galaktikate kolmemõõtmelise jaotuse ja taust(reliikvia)kiirguse kohta on näidanud, et aine jaotus kipub olema suurtes mastaapides ühtlane ega moodusta struktuure, mis on suuremad kui 1024 m. Kui see trend jätkub, siis ruum väljaspool. vaadeldav universum peaks olema täis galaktikaid, tähti ja planeete.

Esimese tasandi paralleeluniversumite vaatlejate jaoks kehtivad samad füüsikaseadused, mis meilgi, kuid erinevatel lähtetingimustel. Vastavalt kaasaegsed teooriad, toimuvad protsessid varajased staadiumid Suur pauk, juhuslikult hajutatud aine, seega oli igasuguste struktuuride võimalus.

Kosmoloogid nõustuvad, et meie Universum peaaegu ühtlase ainejaotusega ja algtiheduse kõikumisega suurusjärgus 1/105 on üsna tüüpiline (vastavalt vähemalt, nende hulgas, kus on vaatlejaid). Sellel eeldusel põhinevad hinnangud näitavad, et teie lähim koopia on kaugusel 10 kuni 1028 m. Kauguses 10 kuni 1092 m peaks olema 100 valgusaasta raadiusega kera, mis on identne üks, mille keskel me asume; nii et kõike, mida me järgmisel sajandil näeme, näeksid meie seal olevad kolleegid. Umbes 10 kuni 10 118 m kaugusel meist peaks olema meie omaga identne Hubble'i helitugevus. Need hinnangud saadakse, loendades võimaliku arvu kvantolekuid, mis Hubble'i ruumalal võib olla, kui selle temperatuur ei ületa 108 K. Olekute arvu saab hinnata, küsides: mitut prootonit suudab Hubble'i ruumala sellise temperatuuriga hoida? Vastus on 10118. Siiski võib iga prooton olla olemas või puududa, andes 10118 võimaliku konfiguratsiooni astmele 2. Nii palju Hubble'i köiteid sisaldav "kast" hõlmab kõiki võimalusi. Selle suurus on 10 kuni 10 118 m. Sellest kaugemale peavad universumid, sealhulgas meie oma, end kordama. Ligikaudu samad arvud on võimalik saada Universumi üldise infosisu termodünaamiliste või kvantgravitatsiooniliste hinnangute põhjal.

Kuid meie lähim kaksik on meile tõenäoliselt lähemal, kui need hinnangud näitavad, kuna planeedi moodustumise protsess ja elu areng soosivad seda. Astronoomid usuvad, et meie Hubble'i maht sisaldab vähemalt 1020 elamiskõlblikku planeeti, millest mõned võivad olla Maa-sarnased.

Kaasaegses kosmoloogias kasutatakse I taseme superuniversumi mõistet laialdaselt teooria testimiseks. Mõelge sellele, kuidas kosmoloogid kasutavad CMB-d lõpliku sfäärilise geomeetria mudeli tagasilükkamiseks. Kuumadel ja külmadel "täppidel" KMB kaartidel on iseloomulik suurus, mis sõltub ruumi kõverusest. Seega on vaadeldud laikude suurus liiga väike, et olla kooskõlas sfäärilise geomeetriaga. Nende keskmine suurus varieerub juhuslikult Hubble'i ruumalati, seega on võimalik, et meie universum on sfääriline, kuid sellel on ebatavaliselt väikesed täpid. Kui kosmoloogid ütlevad, et nad välistavad sfäärilise mudeli 99,9% usaldusnivoo korral, siis tähendab see seda, et kui mudel on õige, siis vähem kui ühel Hubble'i ruumala tuhandest on vaadeldud laigud sama väikesed. Sellest järeldub, et superuniversumiteooria on kontrollitav ja selle võib tagasi lükata, kuigi me ei näe teisi universumeid. Peamine on ennustada, milline on paralleeluniversumite ansambel ja leida tõenäosusjaotus ehk mida matemaatikud nimetavad ansambli mõõduks. Meie universum peab olema üks tõenäolisemaid. Kui ei, siis kui meie universum osutub superuniversumi teooria raames ebatõenäoliseks, siis satub see teooria raskustesse. Nagu hiljem näeme, võib mõõduprobleem muutuda üsna teravaks.

II tase

Muud inflatsioonijärgsed valdkonnad

Kui teil oli raske ette kujutada I tasandi superuniversumit, siis proovige ette kujutada lõpmatut hulka selliseid superuniversumeid, millest mõnel on erinev aegruumi mõõde ja mida iseloomustavad erinevad füüsikalised konstandid. Koos moodustavad nad II astme superuniversumi, mida ennustab kaootilise igavese inflatsiooni teooria.

Inflatsiooniteooria on Suure Paugu teooria üldistus, mis võimaldab kõrvaldada viimase puudused, näiteks suutmatuse selgitada, miks Universum on nii suur, homogeenne ja lame. Ruumi kiire paisumine iidsetel aegadel võimaldab selgitada neid ja paljusid teisi Universumi omadusi. Sellist venitamist ennustab suur hulk elementaarosakeste teooriaid ja kõik olemasolevad tõendid toetavad seda. Väljend "kaootiline igavene" viitab inflatsioonile kõige suuremas mahus toimuvale. Üldiselt ruum laieneb pidevalt, kuid mõnes piirkonnas paisumine peatub ja tekivad üksikud domeenid, nagu rosinad kerkivas tainas. Ilmub lõpmatu arv selliseid domeene ja igaüks neist toimib I tasandi superuniversumi iduna, mis on täidetud inflatsiooni tekitava välja energiast sündinud ainega.

Naaberdomeenid on meist enam kui lõpmatuse kaugusel selles mõttes, et neile ei pääse ligi isegi siis, kui me igavesti valguskiirusel liigume, kuna meie domeeni ja naaberdomeenide vaheline ruum venib kiiremini, kui selles liikuda jõuad. Meie järeltulijad ei näe kunagi oma II astme kolleege. Ja kui universumi paisumine kiireneb, nagu vaatlused näitavad, siis ei näe nad kunagi oma kolleege isegi I tasemel.

II taseme superuniversum on palju mitmekesisem kui I taseme superuniversum. Domeenid erinevad mitte ainult oma algtingimuste, vaid ka oma põhiomadused. Füüsikute seas valitseb arvamus, et aegruumi mõõde, elementaarosakeste omadused ja paljud nn füüsikalised konstandid ei ole füüsikaseadustesse sisse ehitatud, vaid on sümmeetria purunemisena tuntud protsesside tulemus. Arvatakse, et meie universumi ruumil oli kunagi üheksa võrdset mõõdet. Alguses kosmoseajalugu kolm neist osalesid laienemises ja said kolmeks mõõtmeks, mis iseloomustavad tänapäeva universumit. Ülejäänud kuus on nüüd tuvastamatud, kas seetõttu, et need on jäänud mikroskoopiliseks, säilitades toroidse topoloogia, või seetõttu, et kogu aine on koondunud üheksamõõtmelises ruumis kolmemõõtmelisele pinnale (membraanile või lihtsalt braanile). Seega rikuti algset mõõtmiste sümmeetriat. Kvantkõikumised, mis põhjustavad kaootilist inflatsiooni, võivad erinevates koobastes põhjustada erineva sümmeetria purunemise. Mõned võivad muutuda neljamõõtmeliseks; teised sisaldavad vaid kahte, mitte kolme põlvkonda kvarke; ja teised, et neil oleks tugevam kosmoloogiline konstant kui meie universumil.

Teist võimalust II taseme superuniversumi tekkeks võib kujutada universumite sündimise ja hävimise tsüklina. 1930. aastatel selle idee pakkus välja füüsik Richard C. Tolman ning hiljuti on Paul J. Steinhardt Princetoni ülikoolist ja Neil Turok Cambridge'i ülikoolist seda edasi arendanud. Steinhardti ja Turoki mudel näeb ette teist kolmemõõtmelist braani, mis on meie omaga täiesti paralleelne ja nihkub selle suhtes ainult kõrgemasse dimensiooni. Seda paralleeluniversumit ei saa pidada eraldiseisvaks, kuna see suhtleb meie omaga. Nende braanide moodustatud universumite – mineviku, oleviku ja tuleviku – kogum on aga superuniversum, mille mitmekesisus näib olevat lähedane kaootilisest inflatsioonist tulenevale. Teise superuniversumi hüpoteesi pakkus välja füüsik Lee Smolin Waterloo (Ontario, Kanada) Perimeter Institute’ist. Tema superuniversum on mitmekesisuselt II taseme lähedal, kuid see muteerub ja tekitab uusi universumeid mustade aukude, mitte braanide kaudu.

Kuigi me ei saa suhelda II tasandi paralleeluniversumitega, hindavad kosmoloogid nende olemasolu selle järgi kaudsed tõendid, kuna need võivad olla meie universumi kummaliste kokkusattumuste põhjuseks. Näiteks antakse teile hotellis tuba 1967 ja te märkate, et olete sündinud 1967. „Milline kokkusattumus,” ütlete te. Kuid järele mõeldes jõuame järeldusele, et see polegi nii üllatav. Hotellis on sadu tube ja sul ei tuleks pähegi millegi peale mõelda, kui sulle pakutaks tuba, mis sulle midagi ei tähenda. Kui sa hotellidest midagi ei teadnud, siis võid arvata, et selle kokkulangevuse seletamiseks on hotellis ka teisi tube.

Lähema näitena vaatleme Päikese massi. Nagu teate, määrab tähe heleduse selle mass. Füüsikaseadusi kasutades saame arvutada, et elu Maal saab eksisteerida ainult siis, kui Päikese mass jääb vahemikku: 1,6x1030 kuni 2,4x1030 kg. Vastasel juhul oleks Maa kliima külmem kui Marsil või kuumem kui Veenus. Päikese massi mõõtmised andsid väärtuseks 2,0x1030 kg. Esmapilgul on Päikese massi langemine Maal elu tagavasse väärtusvahemikku juhuslik.

Tähtede mass on vahemikus 1029–1032 kg; kui Päike omandaks oma massi juhuslikult, oleks võimalus langeda meie biosfääri jaoks optimaalsesse intervalli üliväike.

Näiline kokkusattumus on seletatav ansambli (antud juhul paljude planeedisüsteemide) ja valikufaktori (meie planeet peab olema elamiskõlbulik) olemasolu eeldamisega. Selliseid vaatlejaga seotud valikukriteeriume nimetatakse antroopseteks; ja kuigi nende mainimine tekitab tavaliselt vaidlusi, on enamik füüsikuid siiski nõus, et neid kriteeriume ei tohiks fundamentaalsete teooriate valikul tähelepanuta jätta.

Ja mis on kõigil neil näidetel pistmist paralleeluniversumitega? Selgub, et sümmeetria purunemisega määratud füüsikaliste konstantide kerge muutus viib kvalitatiivselt erineva universumini – sellise universumini, milles me ei saaks eksisteerida. Kui prootoni mass oleks vaid 0,2% suurem, laguneksid prootonid neutroniteks, muutes aatomid ebastabiilseks. Kui elektromagnetilise vastastikmõju jõud oleksid 4% võrra nõrgemad, poleks vesinikku ja tavalisi tähti. Kui nõrk jõud oleks veelgi nõrgem, poleks vesinikku; ja kui see oleks tugevam, ei saaks supernoovad täita tähtedevahelist ruumi raskete elementidega. Kui kosmoloogiline konstant oleks märgatavalt suurem, oleks universum enne galaktikate teket uskumatult õhupalli teinud.

Toodud näited võimaldavad eeldada paralleeluniversumite olemasolu teiste füüsikaliste konstantide väärtustega. Teise taseme superuniversumiteooria ennustab, et füüsikud ei suuda kunagi tuletada nende konstantide väärtusi põhiprintsiipide põhjal, vaid saavad arvutada ainult erinevate konstantide kogumite tõenäosusjaotuse kõigi universumite kogusummas. Sel juhul peab tulemus olema kooskõlas meie olemasoluga ühes neist.

III tase

Universumite kvantkogum

I ja II taseme superuniversumites on paralleeluniversumid, mis on meist äärmiselt kaugel väljaspool astronoomia piire. Superuniversumi järgmine tase asub aga otse meie ümber. See tuleneb kuulsast ja väga vastuolulisest kvantmehaanika tõlgendusest, ideest, et juhuslikud kvantprotsessid põhjustavad universumi "paljunemist" enda mitmeks koopiaks, üks iga protsessi võimaliku tulemuse kohta.

Kahekümnenda sajandi alguses. kvantmehaanika selgitas olemust tuumamaailm, mis ei allunud klassikalise Newtoni mehaanika seadustele. Vaatamata ilmsetele õnnestumistele tekkis füüsikute seas tuline vaidlus uue teooria tegeliku tähenduse üle. See määrab universumi oleku mitte sellistes klassikalise mehaanika kontseptsioonides nagu kõigi osakeste asukohad ja kiirused, vaid läbi matemaatilise objekti, mida nimetatakse lainefunktsiooniks. Schrödingeri võrrandi kohaselt muutub see olek aja jooksul viisil, mida matemaatikud defineerivad mõistega "ühtne". See tähendab, et lainefunktsioon pöörleb abstraktses lõpmatus ruumis, mida nimetatakse Hilberti ruumiks. Kuigi kvantmehaanikat määratletakse sageli kui põhimõtteliselt juhuslikku ja määramatut, areneb lainefunktsioon üsna deterministlikul viisil. Temas pole midagi juhuslikku ega ebakindlat.

Kõige raskem on seostada lainefunktsiooni sellega, mida me vaatleme. Paljud kehtivad lainefunktsioonid vastavad ebaloomulikele olukordadele, nagu olukord, kus kass on nn superpositsioonis nii surnud kui ka elus. 20ndatel. 20. sajandil Füüsikud saavad sellest veidrusest mööda, oletades, et lainefunktsioon langeb vaatluse tegemisel teatud klassikalise tulemuseni. See täiendus võimaldas küll selgitada vaatlustulemusi, kuid muutis elegantse unitaarteooria lohakaks ja mitte unitaarseks. Põhiline juhuslikkus, mida tavaliselt omistatakse kvantmehaanikale, on just selle postulaadi tagajärg.

Aja jooksul loobusid füüsikud sellest seisukohast teise kasuks, mille pakkus välja 1957. aastal Princetoni ülikooli lõpetanud Hugh Everett III. Ta näitas, et ilma kollapsipostulaadita on võimalik hakkama saada. Puhas kvantteooria ei sea mingeid piiranguid. Kuigi see ennustab, et üks klassikaline reaalsus jaguneb järk-järgult mitme sellise reaalsuse superpositsiooniks, tajub vaatleja subjektiivselt seda lõhenemist kui kerget juhuslikkust, mille tõenäosusjaotus on täpselt sama, mis vana kokkuvarisemise postulaadiga. See klassikaliste universumite superpositsioon on III taseme superuniversum.

See tõlgendus on teadlasi segadusse ajanud rohkem kui nelikümmend aastat. Füüsika teooriat on aga lihtsam mõista, kui võrrelda kahte vaatenurka: väline, matemaatilisi võrrandeid uuriva füüsiku positsioonilt (nagu lind, kes mõõdab maastikku oma lennukõrguselt); ja sisemine, vaatleja (nimetagem teda konnaks) positsioonilt, kes elab maastikul, millest lind mööda vaatab.

Linnu seisukohalt on III taseme superuniversum lihtne. On ainult üks lainefunktsioon, mis areneb ajas sujuvalt ilma lõhenemise ja paralleelsuseta. Abstraktne kvantmaailm, mida kirjeldab arenev lainefunktsioon, sisaldab tohutul hulgal paralleelsete klassikaliste ajaloode pidevalt lõhenevaid ja ühinevaid jooni, aga ka mitmeid kvantnähtusi, mida ei ole võimalik kirjeldada klassikaliste mõistete raames. Kuid konna seisukohalt on näha vaid väikest osa sellest reaalsusest. Ta näeb I tasandi universumit, kuid dekoherentsiprotsess, mis sarnaneb lainefunktsiooni kokkuvarisemisega, kuid säilib ühtsus, ei lase tal näha enda paralleelseid koopiaid III tasemel.

Kui vaatlejale esitatakse küsimus, millele ta peab kiiresti vastama, viib kvantefekt tema ajus selliste otsuste superpositsioonini nagu "jätkake artikli lugemist" ja "lõpetage artikli lugemine". Linnu seisukohalt põhjustab otsuse langetamine inimese paljunemist koopiateks, millest osad jätkavad lugemist, teised aga lõpetavad lugemise. Sisemiselt vaadates ei ole aga kumbki duubel teiste olemasolust teadlik ja tajub lõhenemist lihtsalt kui kerget ebakindlust, mingit lugemise jätkamise või lõpetamise võimalust.

Nii kummaline, kui see ka ei tundu, toimub täpselt sama olukord isegi superuniversumis I. Ilmselgelt otsustasite lugemist jätkata, kuid üks teie kolleeg kauges galaktikas pani ajakirja pärast esimest lõiku käest. I ja III tase erinevad ainult selle poolest, kus teie kolleegid asuvad. I tasandil elavad nad kuskil kaugel, vanas heas kolmemõõtmelises ruumis ja III tasemel lõpmatu dimensioonilise Hilberti ruumi teises kvantharus.

III taseme olemasolu on võimalik ainult tingimusel, et lainefunktsiooni areng ajas on unitaarne. Seni pole katsed paljastanud selle kõrvalekaldeid ühtsusest. Viimastel aastakümnetel on see kõigile rohkem kinnitust leidnud suured süsteemid, sealhulgas C60 fullereen ja kilomeetri pikkused optilised kiud. Teoreetiliselt tugevdas ühtsuse väidet sidususe rikkumise avastamine. Mõned kvantgravitatsiooni valdkonnas töötavad teoreetikud seavad selle kahtluse alla. Eelkõige eeldatakse, et mustade aukude aurustamine võib teavet hävitada ja see ei ole ühtne protsess. Hiljutised edusammud stringiteoorias viitavad aga sellele, et isegi kvantgravitatsioon on ühtne.

Kui jah, siis mustad augud ei hävita infot, vaid edastavad selle lihtsalt kuhugi edasi. Kui füüsika on unitaarne, tuleb muuta standardset pilti kvantkõikumiste mõjust Suure Paugu algfaasis. Need kõikumised ei määra juhuslikult kõigi võimalike samaaegselt eksisteerivate algtingimuste superpositsiooni. Sel juhul paneb koherentsuse rikkumine algtingimused erinevatel kvantharudel klassikaliselt käituma. Põhimõte on selles, et tulemuste jaotus ühe Hubble'i ruumala erinevates kvantharudes (III tase) on identne tulemuste jaotumisega ühe kvantharu erinevates Hubble'i mahtudes (I tase). Seda kvantkõikumiste omadust tuntakse statistilises mehaanikas kui ergoodilisust.

Sama arutluskäik kehtib ka II taseme kohta. Sümmeetria murdmise protsess ei vii üheainsa tulemuseni, vaid kõigi tulemuste superpositsioonini, mis lahknevad kiiresti oma teedele. Seega, kui füüsikalised konstandid, aegruumi mõõde jne. võivad erineda paralleelsetes kvantharudes III tasemel, nad erinevad ka paralleeluniversumites II tasemel.

Teisisõnu, III taseme superuniversum ei lisa midagi uut sellele, mis on saadaval ainult I ja II tasemel rohkem samade universumite koopiad – erinevatel kvantharudel arenevad ikka ja jälle samad ajaloolised jooned. Everetti teooria ümber käiv tuline vaidlus näib peagi vaibuvat sama suurejooneliste, kuid vähem vaidlusi tekitavate I ja II tasandi superuniversumite avastamise tulemusena.

Nende ideede rakendused on sügavad. Näiteks selline küsimus: kas universumite arv kasvab aja jooksul eksponentsiaalselt? Vastus on ootamatu: ei. Linnu vaatenurgast on olemas ainult üks kvantuniversum. Kui palju on eraldiseisvaid universumeid Sel hetkel konna jaoks? See on märkimisväärselt erinevate Hubble'i helitugevuste arv. Erinevused võivad olla väikesed: kujutage ette, kuidas planeedid liiguvad eri suundades, kujutage ette, et olete abielus kellegi teisega jne. Kvanttasandil on 10 kuni 10 118 universumit, mille temperatuur ei ületa 108 K. Arv on hiiglaslik, kuid piiratud.

Konna puhul vastab lainefunktsiooni areng lõpmatule liikumisele ühest neist 10 olekust 10118 astmeni teise. Olete nüüd universumis A, kus te seda lauset loed. Ja nüüd olete juba universumis B, kus loed järgmist lauset. Teisisõnu, B-s on vaatleja, kes on identne universumi A vaatlejaga, ainsa erinevusega, et tal on lisamälestused. Igal hetkel on olemas kõik võimalikud seisundid, nii et aja kulgemine võib toimuda vaatleja silme all. Seda ideed väljendas kirjanik Greg Egan (Greg Egan) ulmeromaanis Permutation City (1994) ja selle arendasid välja Oxfordi ülikooli füüsik David Deutsch (David Deutsch), sõltumatu füüsik Julian Barbour (Julian Barbour) jt. vaata, et superuniversumi idee võib mängida võtmeroll aja olemuse mõistmine.

IV tase

Muud matemaatilised struktuurid

Superuniversumi I, II ja III tasandi algtingimused ja füüsikalised konstandid võivad erineda, kuid füüsika põhiseadused on samad. Miks me seal peatusime? Miks ei võiks füüsikaseadused ise erineda? Kuidas oleks universumiga, mis järgib klassikalisi seadusi ilma relativistlike mõjudeta? Kuidas oleks, kui aeg liiguks diskreetsete sammudega, nagu arvutis?

Kuidas on lood universumiga kui tühja dodekaeedriga? IV taseme superuniversumis on kõik need alternatiivid olemas.

Et selline superuniversum ei ole absurdne, annab tunnistust abstraktsete arutluste maailma vastavus meie omaga. päris maailm. Võrrandid ja muud matemaatilised mõisted ja struktuurid – arvud, vektorid, geomeetrilised objektid – kirjeldavad reaalsust hämmastava usutavusega. Ja vastupidi, me tajume matemaatilisi struktuure reaalsetena. Jah, need vastavad reaalsuse põhikriteeriumile: need on ühesugused kõigile, kes neid uurivad. Teoreem peab paika sõltumata sellest, kes seda tõestas – inimene, arvuti või intelligentne delfiin. Teised uudishimulikud tsivilisatsioonid leiavad samu matemaatilisi struktuure, mida me teame. Seetõttu ütlevad matemaatikud, et nad ei loo, vaid avastavad matemaatilisi objekte.

Matemaatika ja füüsika korrelatsioonis on kaks loogilist, kuid diametraalselt vastandlikku paradigmat, mis tekkisid iidsetel aegadel. Aristotelese paradigma järgi on füüsiline reaalsus esmane ja matemaatiline keel on vaid mugav ligikaudne lähenemine. Platoni paradigma raames on matemaatilised struktuurid tõeliselt tõelised ja vaatlejad tajuvad neid ebatäiuslikult. Teisisõnu, need paradigmad erinevad oma arusaamises sellest, mis on esmane – vaatleja konnavaade (Aristotelese paradigma) või linnuvaade füüsikaseaduste kõrguselt (Platoni vaatenurk).

Aristotelese paradigma järgi oleme maailma tajunud juba varasest lapsepõlvest saati, ammu enne seda, kui matemaatikast esimest korda kuulsime. Platoni vaatenurk on omandatud teadmised. Kaasaegsed teoreetilised füüsikud kalduvad selle poole, väites, et matemaatika kirjeldab universumit hästi just seetõttu, et universum on oma olemuselt matemaatiline. Seejärel taandatakse kogu füüsika lahenduseks matemaatiline probleem, ja lõpmata tark matemaatik suudab põhiseaduste alusel maailmapilti arvutada vaid konna tasemel, s.t. välja selgitada, millised vaatlejad universumis eksisteerivad, mida nad tajuvad ja milliseid keeli nad on oma taju edastamiseks leiutanud.

Matemaatiline struktuur on abstraktsioon, muutumatu üksus väljaspool aega ja ruumi. Kui lugu oleks film, siis vastaks matemaatiline struktuur mitte ühele kaadrile, vaid filmile tervikuna. Võtame näiteks maailma, mis koosneb kolmemõõtmelises ruumis jaotatud nullsuuruses osakestest. Linnu vaatenurgast on neljamõõtmelises aegruumis osakeste trajektoorid spagetid. Kui konn näeb osakesi liikumas püsiva kiirusega, siis lind näeb hunnikut sirgeid keetmata spagette. Kui konn näeb kahte osakest tiirlemas, siis lind näeb kahte topeltheeliksiks keerdunud "spagetti". Konna jaoks kirjeldavad maailma Newtoni liikumis- ja gravitatsiooniseadused, linnu jaoks - "spagettide" geomeetria, s.t. matemaatiline struktuur. Konn ise on tema jaoks neist paks pall, mille keerukale põimumisele vastab osakeste rühm, mis salvestab ja töötleb teavet. Meie maailm on sellest näitest keerulisem ja teadlased ei tea, millisele matemaatilisele struktuurile see vastab.

Platoni paradigma sisaldab küsimust: miks on meie maailm selline, nagu ta on? Aristotelese jaoks on see mõttetu küsimus: maailm on olemas ja nii see on! Kuid Platoni järgijaid huvitab: kas meie maailm võiks olla teistsugune? Kui universum on oma olemuselt matemaatiline, siis miks see põhineb ainult ühel paljudest matemaatilistest struktuuridest? Tundub, et looduse tuumas on põhimõtteline asümmeetria. Mõistatuse lahendamiseks pakkusin välja, et matemaatiline sümmeetria on olemas: kõik matemaatilised struktuurid on füüsiliselt teostatavad ja igaüks neist vastab paralleeluniversumile. Selle superuniversumi elemendid ei asu samas ruumis, vaid eksisteerivad väljaspool aega ja ruumi. Tõenäoliselt pole enamikul neist vaatlejaid. Hüpoteesi võib vaadelda äärmusliku platonismina, mis väidab, et platoonilise ideemaailma ehk San Jose ülikooli matemaatiku Rudy Ruckeri "vaimse maastiku" matemaatilised struktuurid eksisteerivad füüsilises mõttes. See sarnaneb sellega, mida Cambridge'i ülikooli kosmoloog John D. Barrow nimetas "p in the sky", filosoof Robert Nozick Harvardi ülikoolist kirjeldas kui "viljakuse põhimõtet" ja filosoof David K. Lewis Princetoni ülikoolist modaalne reaalsus". IV tase sulgeb superuniversumite hierarhia, kuna iga iseseisev füüsikaline teooria võib olla väljendatud mingi matemaatilise struktuuri kujul.

IV tasandi superuniversumi hüpotees võimaldab teha mitmeid kontrollitavaid ennustusi. Nagu II tasemel, sisaldab see ansamblit (antud juhul kõigi matemaatiliste struktuuride kogumit) ja valikuefekte. Matemaatiliste struktuuride klassifitseerimisel peaksid teadlased märkima, et meie maailma kirjeldav struktuur on vaatlustega kooskõlas olevate struktuuride hulgast kõige üldisem. Seetõttu peaksid meie tulevaste vaatluste tulemused saama kõige üldisemaks nendest, mis ühtivad varasemate uuringute andmetega, ja varasemate uuringute andmed kõige üldisemateks nendest, mis üldiselt meie olemasoluga ühilduvad.

Üldisuse määra hindamine ei ole lihtne ülesanne. Üks matemaatiliste struktuuride silmatorkavaid ja julgustavaid omadusi on see, et sümmeetria ja muutumatuse omadused, mis hoiavad meie universumi lihtsa ja korras, kipuvad olema tavalised. Matemaatilistel struktuuridel on need omadused tavaliselt vaikimisi olemas ja nendest vabanemine nõuab keerukate aksioomide kasutuselevõttu.

Mida Occam ütles?

Seega on paralleeluniversumite teooriatel neljatasandiline hierarhia, kus igal järgmisel tasandil meenutavad universumid meie omasid üha vähem. Neid saab iseloomustada erinevate algtingimuste (I tase), füüsikaliste konstantide ja osakeste (II tase) või füüsikaseadustega (IV tase). Naljakas, et III taset on viimastel aastakümnetel enim kritiseeritud kui ainsat, mis ei tutvusta kvalitatiivselt uut tüüpi universumeid. Järgmisel kümnendil võimaldavad KMB üksikasjalikud mõõtmised ja aine laiaulatuslik jaotus universumis täpsemalt määrata ruumi kumerust ja topoloogiat ning kinnitada või ümber lükata I taseme olemasolu. Samad andmed võimaldavad meil saada teavet II taseme kohta, katsetades kaootilise igavese inflatsiooni teooriat. Astrofüüsika ja suure energiaga osakeste füüsika edusammud aitavad täpsustada füüsikaliste konstantide peenhäälestuse astet, tugevdades või nõrgendades II taseme positsioone. Kui jõupingutused kvantarvuti loomiseks on edukad, tekib täiendav argument III taseme olemasolu kasuks, kuna selle taseme paralleelsust kasutatakse paralleelarvutamiseks. Eksperimentaatorid otsivad ka tõendeid ühtsuse rikkumise kohta, mis võimaldab meil lükata ümber hüpoteesi III taseme olemasolust. Lõpuks õnnestus või ebaõnnestus katse lahendada kaasaegse füüsika põhiprobleem – kombineerida üldine teooria relatiivsusteooria kvantväljateooriaga – vastab küsimusele IV taseme kohta. Kas leitakse matemaatiline struktuur, mis kirjeldab täpselt meie universumit, või jõuame matemaatika uskumatu efektiivsuse piirini ja oleme sunnitud loobuma IV taseme hüpoteesist.

Niisiis, kas on võimalik uskuda paralleeluniversumitesse? Peamised argumendid nende olemasolu vastu taanduvad sellele, et see on liiga raiskav ja arusaamatu. Esimene argument on see, et superuniversumiteooriad on Occami raseerija suhtes haavatavad, kuna need eeldavad teiste universumite olemasolu, mida me kunagi ei näe. Miks peaks loodus nii raiskama ja end "lõbutsema", luues lõpmatu hulga erinevaid maailmu? Selle argumendi saab aga ümber pöörata superuniversumi olemasolu kasuks. Mis täpselt on raiskav loodus? Kindlasti mitte ruumis, massis ega aatomite arvus: neid on I tasemel juba lõpmatult palju, mille olemasolus pole kahtlustki, seega pole mõtet muretseda, et loodus neist veel mõne kulutab. Tegelik probleem on lihtsuse näiline vähenemine. Skeptikud on mures nähtamatute maailmade kirjeldamiseks vajaliku lisateabe pärast.

Kogu ansambel on aga sageli lihtsam kui iga selle liige. Numbrialgoritmi infomaht on jämedalt öeldes lühima arvu pikkus bittides. arvutiprogramm, mis selle numbri genereerib. Võtame näitena kõigi täisarvude hulga. Kumb on lihtsam – terve komplekt või üksik number? Esmapilgul - teine. Esimest saab aga ehitada väga lihtsa programmiga ning üksik number võib olla ülipikk. Seetõttu osutub kogu komplekt lihtsamaks.

Samamoodi on välja kõigi Einsteini võrrandite lahendite kogum lihtsam kui ükski konkreetne lahendus – esimene koosneb vaid mõnest võrrandist ja teine ​​nõuab tohutul hulgal algandmete täpsustamist mõnel hüperpinnal. Seega suureneb keerukus, kui keskendume ansambli ühele elemendile, kaotades kõigi elementide tervikule omase sümmeetria ja lihtsuse.

Selles mõttes on superuniversumeid rohkem kõrged tasemed lihtsam. Üleminek meie universumist I taseme superuniversumile välistab vajaduse seada algtingimusi. Edasine üleminek II tasemele kaob ära füüsikaliste konstantide täpsustamise vajaduse ja IV tasemel ei pea üldse midagi täpsustama. Liigne keerukus on vaid subjektiivne taju, konna vaatepunkt. Ja linnu vaatenurgast vaadatuna võib see superuniversum vaevalt olla lihtsam. Kaebused arusaamatuse kohta on esteetilised, mitte teaduslik olemus ja on õigustatud ainult aristoteleliku maailmapildiga. Kui me esitame küsimuse reaalsuse olemuse kohta, kas me ei peaks ootama vastust, mis võib tunduda kummaline?

Superuniversumi kõigi nelja tasandi ühine tunnus on see, et kõige lihtsam ja võib-olla elegantsem teooria hõlmab vaikimisi paralleeluniversumeid. Nende olemasolu ümberlükkamiseks on vaja teooriat keerulisemaks muuta, lisades protsessid, mida eksperiment ja selleks leiutatud postulaadid ei kinnita - ruumi lõplikkuse, lainefunktsiooni kokkuvarisemise ja ontoloogilise asümmeetria kohta. Meie valik taandub sellele, mida peetakse raiskavamaks ja ebaelegantsemaks – palju sõnu või palju universumeid. Võib-olla harjume aja jooksul oma kosmose veidrustega ja leiame selle veidruse põnevaks.