Творцы миров 8

Концепция мультивселенной все чаще появляется в массовой культуре. Например, она двигает сюжет популярного телешоу «Рик и Морти» и четвертую фазу кинематографической вселенной Marvel. «Хайтек» объясняет основные принципы спорной гипотезы и разбирается, насколько она реальна.
Согласно гипотезе, Вселенная, в которой мы живем, может быть не единственной из существующих. На самом деле есть бесконечное количество вселенных, и все они объединены в мультивселенную. Эта концепция может показаться немного безумной, но если она верна, то есть альтернативный мир, в точности похожий на тот, в которой мы живем. Несмотря на то, что физики утверждают, что мультивселенная — лишь выдумка, некоторые ученые пробуют ее доказать. Даже Стивен Хокинг пытался решить ее парадокс.
Как появилась мультивселенная?
Концепция мультивселенной относится к нескольким областям физики (и даже философии), но больше всего с ней связана теория инфляции. Она описывает, что произошло, когда наша Вселенная была очень молодой и ее возраст составлял меньше секунды. За невероятно короткий промежуток времени она быстро расширилась до огромных размеров и была на порядок больше, чем сейчас.
Эта теория объединяет идеи из квантовой физики и физики элементарных частиц для исследования ранних моментов жизни Вселенной сразу после Большого взрыва. Согласно гипотезе, она простирается куда дальше, чем могут заглянуть современные телескопы. В этих отдаленных регионах инфляция продолжается уже миллиарды лет.
Концепция пузырьковой Вселенной
Есть теория, которая вписывается в гипотезу о существовании мультивселенной — хаотическая теория инфляции. Согласно ней, инфляция не случилась однажды и закончилась, а продолжается и развивается в разных регионах пространства. При некоторых предположениях в рамках теории появляется возможность существования в мультивселенной вселенных с различными элементарными частицами и законами их взаимодействия. Иными словами, сценарий хаотической инфляции согласуется с концепцией мультивселенной — в результате вечной инфляции появляются все новые пузырьковые вселенные.
 
В результате вечной инфляции появляются все новые пузырьковые вселенные. Фото: shutterstock
Чтобы понять, как это работает, можно представить Вселенную, в которой происходят бурные процессы роста, как закипающую воду. Избыток энергии приводит к бурлению — флуктуациям — в пространстве-времени, и в итоге образовываются пузыри — новые вселенные. Если они получаются маленькими, то быстро схлопываются, освободившаяся энергия приводит к рождению новых миров. Но если пузыри — вселенные — прочные, то они растут, становятся все больше и расширяются. Во всяком случае, пока и они не взорвутся. Когда это произойдет, энергия от этого процесса тоже приведет к образованию новых вселенных. Это и есть «пузырьковая» гипотеза. Она перекликается с теорией Большого Взрыва, с которого и началось расширение Вселенной. Но только «наш» взрыв — не единственный, а всего лишь один из многих.
 
Согласно гипотезе, Вселенная, в которой мы живем, может быть не единственной из существующих.
Creative Commons Attribution-Share Alike 4.0

При этом, гипотеза мультивселенной предполагает, что инфляция не происходит везде с одинаковой скоростью. Отдельные вселенные могут «обворовывать» другие расширяющиеся вселенные, создавая бесконечное количество новых. В этом сценарии каждая вселенная возникает с собственными законами физики, набором частиц, расположением сил и значениями фундаментальных констант. Это может объяснить, почему в нашей Вселенной есть некоторые концепции, которые трудно объяснить с помощью фундаментальной физики — например, темная материя или космологическая постоянная.
Эту гипотезу пытались доказать?
Многие ученые пытались найти более убедительные физические доказательства существования мультивселенной. Если у нашей когда-то в прошлом была соседка, то она могла столкнуться с ней, оставив обнаруживаемый отпечаток. Например, этот отпечаток мог проявиться в форме искажений реликтового излучения (космического микроволнового фона). Но такие поиски пока ни к чему не привели, поэтому гипотеза мультивселенной остается гипотезой.
Но ученые не сдаются. Например, Хелинг Денг (Heling Deng), космолог из Университета штата Аризона (США) и эксперт по гипотезе мультивселенной, продолжает попытки доказать существование параллельных миров, ища особые виды черных дыр. Ученый считает, что они могут быть артефактами тех частей Вселенной, которые появились в процессе «деления» на нашу и параллельную в результате квантового туннелирования. Если некоторые ее регионы разделились именно так, то в ней остались «пузыри», которые и превратились в уникальные черные дыры и могут существовать до сих пор.
 
В своей последней работе Хокинг утверждает, что вселенных может быть несколько, однако все они похожи между собой. Фото: shutterstock
Однако в своей последней работе физик Стивен Хокинг в соавторстве с бельгийским коллегой Томасом Хертогом заявлял, что модель бесконечной инфляции является неверной, поскольку законы Общей теории относительности Эйнштейна разбиваются на квантовом уровне, становясь бесполезными. По мнению знаменитого ученого, космос не бесконечен, у всего есть четкие границы, размеры и структура. В своей последней работе Хокинг утверждает, что вселенных может быть несколько, однако все они похожи между собой.
А если гипотеза реальна?
Пожалуй, самое захватывающее в гипотезе мультивселенной, это возможность существования двойников каждого из нас. Если на самом деле существует бесконечное количество вселенных, но есть и конечное число способов упорядочить частицы в любой из них. Это значит, что, в конечном итоге, одни и те же закономерности обязательно будут повторяться. В соответствии с теорией Хокинга–Хертога, если параллельные миры существуют, но законы физики в них должны быть такими же, как в нашей. В итоге, есть вероятность того, что где-то будет точная копия вас, читающих точную копию этой статьи. И, поскольку существует бесконечное количество вселенных, то, по данным Института физики, будет столько же точных сценариев, происходящих одновременно.
Верна ли концепция мультивселенной или все же нет, это, вероятно, останется одним из тех вопросов, на которые нет ответа. По крайней мере, в этой Вселенной.
Существуют ли параллельные миры?
 
Уже много лет умы фантастов терзают мысли о том, как объяснить читателю или зрителю, что параллельные миры существуют. Также надо объяснить, как все это работает, почему там есть жизнь и почему она похожа или не похожа на нашу. Все эти рассуждения на тему параллельных Вселенных редко приводят к каким-то конкретным ответам. Если бы все было так просто, лучшие ученые-физики не ломали бы головы на тему квантовых состояний и того, как электроны могут существовать в двух местах одновременно. Пока они продолжают это делать и обмениваются только теориями и рассуждениями, не давая конкретных фактов и доказательств, у нас с вами есть отличная возможность самим порассуждать на тему будоражащих умы параллельных миров. В конце концов, рассуждения ученых не более подкреплены фактами, чем наши.
 
Существование параллельных миров не доказано, но и не опровергнуто.

Что такое параллельные миры
Четкого определения этого понятия нет, так как согласно разным теориям, одни подразумевают под этим одно, а другие говорят совсем о другом. Если постараться как-то обобщить все теории, то параллельными мирами являются другие реальности, в которых живем другие мы, а возможно, и кто-то другой.
В любом случае, это, если можно так сказать, другой мир, в который мы едва ли сможем попасть. Впрочем, одна из теорий гласит, что эти миры периодически сталкиваются и оказывают гравитационное воздействие друг на друга. Это даже накладывает свой отпечаток на реликтовое излучение. Впрочем, об этом поговорим чуть ниже.
Существуют разные теории о параллельных мирах. Одни объясняют это явление с точки зрения религии, другие — с точки зрения магии, а третьи — с точки зрения физики. Именно о физическом объяснении мы сегодня и поговорим.
 
Конечно, параллельные миры могут выглядеть и так, но только в кино
Как доказать существование параллельных миров
Одна их теорий гласит, что параллельные миры существуют. Да, вот так просто. Если верить этой теории, впервые предложенной американским физиком Хью Эверетом, существует, как минимум, один мир, параллельный нашему.

Он назвал свои рассуждения теорией о вероятном множестве миров. Она опирается на заявления ученых из области квантовой физики. Согласно этим заявлениям, электрон может существовать в двух местах пространства одновременно. Такое его свойство называется суперпозицией двух состояний.
Интересной особенностью этой суперпозиции является то, что как только мы попробуем понять, где находится этот электрон, например, окажем на него воздействие, он сразу переместится. При этом хоть они и являются копией друг друга, но если попытаться определить их положение, то окажется, что мы увидим только один. На самом деле, все это больше похоже на какой-то развод, мол вы не видите, но он есть, однако это является частью квантовой физики. Той частью квантовой физики, которая имеет ряд допущений и основных правил, без которых просто невозможно объяснить все происходящее в мире. Такие правила подходят ко многим явлениям, поэтому они и являются законами квантовой физики. Нам остается только поверить в них.
Теория Хью Эверета берет за основу доказательства существования параллельных миров именно такое поведение квантовых частиц. То есть, если мы попробуем идентифицировать электрон в пространстве и понять, где он находится, то сами станем квантовым объектом и окажемся в двух состояниях. В одном из них нам будет доступен один электрон, а во втором — другой. То есть это и есть параллельные миры, основанные на суперпозиции состояний.
 
Хью Эверет
Так же и со знаменитым котом Шредингера, которого, согласно гипотетическому эксперименту, погружали в ящик с ядом и он был жив и мертв одновременно. Просто когда мы открывали ящик и видели бедного кота в одном состоянии, в параллельном мире кто-то видел его в другом состоянии. Это и есть еще одно важное правило параллельных миров — в них происходят противоположные события.
Возможно ли создание квантового компьютера? Ученые говорят, что нет
При этом количество таких миров может быть больше двух. Ограничено оно только количество вероятных исходов какого-либо события. Но говорить, что события происходят в другой Вселенной, которая просто связана с нашей на квантовом уровне, не приходится. Согласно теории, Вселенная всего одна, а приведенные примеры параллельных миров являются только слоями этой единой Вселенной, которые образуются каждый раз, когда происходит какое-то событие, имеющее несколько разных исходов.
 
То, что мы не создаем отдельную Вселенную, объясняет, почему мы не можем попасть в параллельные миры. Мы не можем перейти на другой слой. Там есть другие мы, которые принимают противоположные решения и идут своим путем. Для них наш мир параллельный.
 
Готовы ли вы к посещению параллельных миров? Нет, ведь это не возможно.
В реальности такая теория просто увязывает квантовые понятия о суперпозициях с реальным миром и пытается на основании этого объяснить существование параллельных миров.
Параллельные миры с точки зрения теории струн
В мире существует две основные теории для объяснения всего — общая теория относительности и квантовая теория поля. Первая объясняет взаимодействие в макромире, а вторая — в микромире. Проблема в том, что если представить оба мира в одном масштабе, то есть просто представить наш мир, то обе эти теории противоречат друг другу.
 
Как только не пытаются визуализировать теорию струн, но получается не очень.
Для того, чтобы объяснить все в мире одной общей теорией, ученые в 1970-годах активно зацепились за теорию струн. Струны были чем-то условным, что должно было объяснить физические характеристики самых мелких частиц и их взаимодействие с другими частицами в любом масштабе, но позже выяснилось, что эта теория работает не всегда и надо искать что-то другое.
Само по себе это не доказывает наличие параллельных миров, но в 1998 году космолог Макс Тегмар выдвинул теорию, которая дает повод задуматься о существовании других Вселенных с другими физическими константами, отличными от наших.
Пока мы тут сидим, ученые приблизились к пониманию того, почему существует Вселенная.
Многие ученые зацепились за эту теорию и предположили, что эти Вселенные и есть наши параллельные миры. Теоретически до них даже можно добраться, особенно, если пройти через черную дыру, которая, по идее, и связывает нашу Вселенную с другими.
В ответ тем, кто опровергает существование других Вселенных, сторонники теории приводят доводы, что наше представление о Вселенных сводится только к тому, что мы видим. То есть к тому пространству вокруг нас, которое соответствует расстоянию, преодолеваемому светом за 13,8 миллиардов лет. Именно столько прошло со времени Большого взрыва и мы видим только те звезды, галактики и миры, свет от которых успел дойти до нас. Возможно, через миллиард другой лет до нас дойдет свет от других Вселенных
 
 
Вселенные после Большого взрыва могут существовать как угодно и где угодно.
Отрицать существование других Вселенных в рамках этой теории все равно, что стоять на берегу моря и говорить, что другого берега не существует. Мы же его не видим.
Многие ученые так же утверждают, что эти Вселенные и являются нашими параллельными мирами. Некоторые даже опираются на изменения в реликтовом излучении, утверждая, что изменения его поведения являются следствием столкновения Вселенных, которые как бы плавают в большом океане и периодически сталкиваются друг с другом.
Реликтовое излучение - тепловое излучение, которое возникло в эпоху первичного формирования водорода и равномерно заполняет Вселенную. За его открытие в 1978 году Арно Пензиас и Роберт Вудроу Вильсон получили Нобелевскую премию.
Является ли наш мир единственным
Большая часть ученых сходится во мнении, что считать наш мир единственным, как минимум, глупо. Да и предполагать, что миров существует огромное множество, куда проще, чем утверждать, что он всего один. Если у вас есть четко сформированное мнение по этому поводу, нипиште в нашем Telegram-чате — обсудим.
Тем более, квантовая физика и законы взаимодействия всего в мире постоянно вносят еще большую смуту в рассуждения и споры физиков. Нам же остается только верить или не верить в рассуждения ученых. Нам все равно не дано понять всех тайн мироздания и того, как все устроено. Ученым тоже этого не дано и не будет дано еще очень много лет. Но они посвящают этому жизни и находятся на пару шагов ближе к разгадке, чем мы. Вот только до этой разгадки несколько сотен километров. А до ее понимания и того больше.