Yksi mielenkiintoisimmista keskustelun ja pohdinnan aiheista on ajatus, että todellisuutemme, universumimme, ei ehkä ole ainoa versio, tapahtumaohjelma. Ehkä on muitakin maailmankaikkeuksia, joissa on erilaisia versioita meistä, erilaisia tarinoita ja tapahtumien tuloksia, eivät ole samat kuin meidän. Fysiikan osalta tämä aihe on myös erittäin mielenkiintoinen tieteelliseltä kannalta. Tässä on mitä tiede todella sanoo siitä, olisiko se totta vai ei.
Universumi, sikäli kuin tehokkaimmat kaukoputket näkee (jopa teoriassa), on valtava, massiivinen ja suuri. Sisältää fotonit ja neutriinot, se sisältää 1 090 hiukkasta, jotka on kiinnitetty yhteen ja ryhmitelty satoihin miljardeihin tai biljooniin galakseihin. Jokainen näistä galakseista sisältää keskimäärin triljoonaa tähteä ja kaikki ovat hajallaan avaruuden alueella, jonka halkaisija on 92 miljardia vuotta, paikastamme katsottuna. Mutta huolimatta siitä, mitä intuitio kertoo meille, tämä ei tarkoita, että olemme rajallisen universumin keskellä. Itse asiassa kaikki todisteet osoittavat aivan päinvastaista.
Syy siitä, että maailmankaikkeus näyttää meille rajalliselta - syy siihen, että emme voi nähdä kaikkea tietyn kynnyksen yli - ei johtu siitä, että maailmankaikkeus on kooltaan rajallinen, vaan siitä, että maailmankaikkeus on ollut olemassa tietyn ajan. Jos ymmärrämme hyvin, mikä iso räjähdys on, se oli tällainen: maailmankaikkeus ei ollut vakiona tilassa ja ajassa, se kehittyi homogeenisemmästä, kuumasta, tiheästä tilasta erottelevampaan, kylmään ja hajakuoreen moderniin tilaan.
Ja niin meillä oli rikas maailmankaikkeus, joka täynnä monia sukupolvien tähtiä; super viileä tausta, Big Bang afterglow; galaksit sirottelevat sitä nopeammin, mitä kauempana ne ovat. Näkemämme rajat asetetaan etäisyydellä, jonka valo on kulkenut Ison räjähdyksen jälkeen.
Mutta tämä ei tarkoita ollenkaan sitä, että meillä olevan alueen ulkopuolella ei ole muuta maailmankaikkeutta. Itse asiassa meillä on kaikki syyt uskoa, että maailmankaikkeus voi olla käytännössä ääretön. Havainnollisesti voimme mitata useita erilaisia mielenkiintoisia määriä, mukaan lukien maailmankaikkeuden avaruuskaarevuus, kuinka homogeeninen ja sileä se on lämpötilan ja tiheyden suhteen ja kuinka se on kehittynyt ajan myötä.
Osoittautuu, että maailmankaikkeus on käytännöllisesti katsoen tasainen tilallisesti, homogeenisesti ja sen ulkopuolella on todennäköisesti täsmälleen sama maailmankaikkeus kuin meidän, joka on venytetty satojen miljardien vuosien ajan kaikkiin suuntiin, jota emme enää näe. Mutta jos palaat ajassa taaksepäin, kelata historiaa ennen isoa räjähdystä, voit löytää jotain vielä mielenkiintoisempaa. Ennen maailmankaikkeuden suurta räjähdystä oli eri vaihe.
Mainosvideo:
Tämä vaihe, kosmologisen inflaation ajanjakso, kuvaa maailmankaikkeuden vaihetta, joka ei ollut täynnä oleellisella aineella ja säteilyllä, johon olemme tottuneet, vaan itse avaruuteen ominaisella energialla: tässä tilassa maailmankaikkeus laajeni eksponentiaalisesti. Toisin sanoen, laajeneminen ei tapahtunut tietyllä nopeudella, vaan avattu pikemminkin kuin taitettu paperiarkki - kaksi, neljä, kahdeksan, kuusitoista, kolmekymmentäkaksi kertaa ja niin edelleen.
Koska tämä laajeneminen ei ollut vain eksponentiaalista, vaan myös nopeaa, "kaksinkertaistuminen" tapahtui 10-35 sekunnin välein. Toisin sanoen, kun 10-34 sekuntia on kulunut, maailmankaikkeudesta on tullut 1000 kertaa suurempi; 10-33 sekuntia on kulunut - maailmankaikkeudesta on tullut 1030 kertaa suurempi (tai 100010); 10-32 sekuntia kului - ja maailmankaikkeudesta tuli 10 300 kertaa suurempi, ja niin edelleen. Eksponentiaalinen laajeneminen on hyvä ei siksi, että se tapahtuu nopeasti, vaan siksi, että se on vääjäämätön.
Nyt ilmeisesti maailmankaikkeus ei aina jatkanut laajentumista tällä tavalla, koska olemme täällä, mikä tarkoittaa, että inflaation olisi pitänyt päättyä ja synnyttää iso räjähdys. Voit kuvitella inflaation alkavan tasaisen kukkulan yläosasta ja liikkuvan hitaasti alas kuin pallo. Niin kauan kuin pallo pysyy lähellä yläosaa ja rullaa hitaasti, inflaatio jatkuu ja maailmankaikkeus laajenee räjähdysmäisesti. Heti kun pallo rullaa alas laaksoon, inflaatio loppuu ja energia hajoaa. Itse tilalle ominainen energia muuntuu aineeksi ja säteilyksi. Olemme siirtymässä inflaatiosta Big Bangiin.
Ennen kuin siirrymme eteenpäin, on huomioitava muutamia tärkeitä asioita:
- Inflaatio ei ole pallo, ei klassinen kenttä - vaan aalto, joka leviää ajan myötä, kuten kvanttikenttä.
”Tämä tarkoittaa, että ajan myötä, kun inflaatio luo yhä enemmän tilaa, tietyt alueet todennäköisesti näkevät inflaation loppumisen ja toiset näkevät sen jatkuvan.
- Alueet, joilla inflaatio on päättynyt, synnyttävät ison bangin ja maailmankaikkeuden; toisissa inflaatio jatkuu.
- Laajenemisdynamiikan vuoksi ajan mittaan kaksi aluetta, joilla inflaatio on päättynyt, eivät ole vuorovaikutuksessa tai törmäävät. Niiden välillä on jatkuvan inflaation alueita, jotka ajavat entiset erilleen.
On syytä huomata, että emme tiedä paljon tästä inflaatiotilasta, joten meillä on edessään monia epävarmuustekijöitä ja mahdollisuuksia:
- Emme tiedä kuinka kauan inflaatiovaltio kesti ennen kuin se päättyi ja johti isoon räjähdykseen. Universumi voi olla joko ei paljon suurempi kuin mitä näemme, tai paljon suurempi tai jopa ääretön.
”Emme tiedä, ovatko alueet, joilla inflaatio päättyi, samoja vai eroavatko ne hyvin omista alueistamme. On todennäköistä, että fysikaalista dynamiikkaa on tuntematon, mikä johtaa siihen, että kaikki perusvakiot - hiukkasmassat, vuorovaikutusvoimat, pimeän energian määrä - ovat samat kaikilla alueilla, joilla inflaatio on päättynyt. On myös mahdollista, että eri alueilla on erilaista fysiikkaa.
Ja jos nämä universumit ovat kaikki samat, puhuttaessa fysiikan laeista, ja näiden universumien lukumäärä on todella ääretön ja kvantimekaniikan monen maailman tulkinta on aivan oikein, tarkoittaako tämä sitä, että on olemassa rinnakkaisia maailmankaikkeuksia, joissa kaikki tapahtui samalla tavalla kuin universumissamme, ei lasketaan yksi pieni kvanttitulos?
Muissa maailmoissa kaikki voisi tapahtua täsmälleen samalla tavalla kuin meidän, paitsi yksi pieni yksityiskohta, jonka takia elämäsi kulki täysin erilaiselle polulle …
- Milloin valitsit työskennellä ulkomailla sen sijaan, että pysyisit maassa?
- Milloin puolustit tyttöä etkä antanut hänelle loukkausta?
- Milloin suutelit hänet hyvästi, etkä vain päästänyt häntä menemään?
- Kun joku tietyssä käännekohdassa esti sinua kadottamasta häntä?
Ajattele vain: entä jos kaikilla tapahtumien mahdollisilla tuloksilla on maailmankaikkeus? Jos tällaisen maailmankaikkeuden olemassaolon todennäköisyys ei ole nolla ja tällaisten maailmojen lukumäärä on rajaton, niin kaikki on mahdollista? Pelkästään tästä monien "ifs" on tapahduttava. Inflaatiotilan piti olla paitsi pitkä, myös loputon.
Tuhatkerroin: kaikki luvut 1 - 1000, kerrottuna keskenään
Mutta maailmankaikkeudessa ei ole 1000 hiukkasta, vaan 1090. Joka kerta kun kaksi hiukkasta ovat vuorovaikutuksessa, tulos ei ole yksi - kokonainen tulosten kvanttispektri. Universumissa on paljon enemmän mahdollisia lopputuloksia kuin (1090)! Ja tämä luku on paljon enemmän googolpleksejä kuin sääli 1010 ^ 50.
Toisin sanoen hiukkasten vuorovaikutusten mahdollisten lopputulosten määrä millä tahansa maailmankaikkeudella on yleensä äärettömyyteen nopeampi kuin mahdollisten maailmankaikkeuksien lukumäärä kasvaa inflaation vuoksi. Jopa jättämällä syrjään sellaiset kysymykset, joissa voi olla äärettömän monta perustavanlaatuisten vakioiden, hiukkasten ja vuorovaikutusten arvoa, ja jopa lykkäämällä tulkintakysymyksiä, kuvaako esimerkiksi monien maailmojen tulkinta fyysistä todellisuuttamme, tosiasia on, että mahdollisten tulosten määrä kasvaa niin nopeasti - paljon nopeampaa kuin pelkästään eksponentiaalinen eteneminen - että jos inflaatio todella jatkuu ikuisesti, ei ole samanlaista rinnakkaista maailmankaikkeutta, joka olisi identtinen meidän kanssamme.
Tämä tarkoittaa, että voi olla valtava määrä maailmankaikkeuksia, muilla laeilla ja niin edelleen. Mutta ne eivät riitä antamaan meille vaihtoehtoisia versioita itsestämme. Mitä tämä tarkoittaa sinulle?
Että maailmalla ei ole mitään muuta kopioita sinusta. Ja ei ole tulevaisuutta, jota joku muu valitsee sinulle. Siksi elää tätä elämää tavalla, jota kukaan muu kaikissa rinnakkaisissa universumeissa ei olisi elänyt.
ILYA KHEL