Miksi On Niin Tärkeää Selvittää, Onko Rinnakkaisia maailmankaikkeuksia? - Vaihtoehtoinen Näkymä

Sisällysluettelo:

Miksi On Niin Tärkeää Selvittää, Onko Rinnakkaisia maailmankaikkeuksia? - Vaihtoehtoinen Näkymä
Miksi On Niin Tärkeää Selvittää, Onko Rinnakkaisia maailmankaikkeuksia? - Vaihtoehtoinen Näkymä

Video: Miksi On Niin Tärkeää Selvittää, Onko Rinnakkaisia maailmankaikkeuksia? - Vaihtoehtoinen Näkymä

Video: Miksi On Niin Tärkeää Selvittää, Onko Rinnakkaisia maailmankaikkeuksia? - Vaihtoehtoinen Näkymä
Video: Miksi maailmankaikkeudessa on ilmiöitä? Esko Valtaoja at TEDxTurku 2024, Maaliskuu
Anonim

Rinnakkaisuniversumien olemassaolo voi tuntua fantastiselta kysymykseltä, jonka vain tieteiskirjailijat voivat kysyä itseltään ja jolla ei ole mitään tekemistä modernin teoreettisen fysiikan kanssa. Mutta ajatusta siitä, että elämme rinnakkaisten universumien moninaisessa maailmankaikkeudessa, on pitkään pidetty tieteellisesti perusteellisena - tosin erittäin kiistanalaisena. Silti etsitään tapoja tämän teorian testaamiseksi, mukaan lukien taivaan etsiminen törmäyksistä muiden universumien kanssa.

On tärkeätä pitää mielessä, että monen maailmankaikkeuden teoria ei ole oikeastaan teoria, vaan seuraus nykyisestä teoreettisen fysiikan ymmärtämisestämme. Tämä on tärkeä ero. Emme voi luopua ja sanoa: "Okei, pidetään multiversio." Se, että maailmankaikkeuksemme voisi olla yksi monista muista, seuraa nykyisistä teorioista, kuten kvanttimekaniikasta ja jousteteoriasta.

Monien maailmojen tulkinta

Olet ehkä kuullut ajatuskokeesta Schrödingerin kissan kanssa, joka on kammottava eläin, joka asuu suljetussa laatikossa. Laatikon avaaminen antaa meille mahdollisuuden selvittää tulevaisuuden kissamme mahdollisista tarinoista, mukaan lukien se, jossa hän on sekä elossa että kuollut. Syy tähän näyttää mahdottomalta, koska ihmisen intuitio ei yksinkertaisesti tunne tätä tulosta.

Image
Image

Kvanttimekaniikan outojen sääntöjen mukaan tällainen tulevaisuus on kuitenkin täysin mahdollista. Syynä tähän voi tapahtua kvanttimekaniikan laajojen mahdollisuuksien vuoksi. Matemaattisesti kvanttimekaaninen tila on kaikkien mahdollisten tilojen summa (superpositio). Schrödingerin kissan tapauksessa kissa on "elossa" ja "kuolleissa" tiloissa.

Mutta kuinka voimme viedä kaiken tämän yhteisen järkeämme mukaiseksi? Voidaan olettaa, että kaikista näistä tiloista vain yksi on "objektiivisesti totta": mitä tarkkailemme. Mutta voidaan olettaa, että kaikki mahdollisuudet ovat totta ja että ne ovat olemassa monen universumin eri universumeissa.

Mainosvideo:

Jousimaisema

Jousteoria on yksi lupaavimmista (jos ei kaikkein) lupaavimmista tutkimusalueistamme, joissa voidaan yhdistää kvantimekaniikka ja painovoima. Tämä on erittäin vaikeaa, koska gravitaatiovoimaa on vaikea kuvata lyhyillä etäisyyksillä, joissa atomit ja subatomiset hiukkaset toimivat - kvantmekaniikan alalla.

Mutta merkkijono-teoria, joka väittää, että kaikki perustavanlaatuiset hiukkaset on tehty yhden ulottuvuuden merkkijonoista, voi kuvata samanaikaisesti kaikkia tunnettuja luonnon voimia: painovoimaa, sähkömagneettisuutta ja ydinvaikutuksia.

Jousteoria toimii kuitenkin matemaattisesti, mutta se vaatii vähintään kymmenen fyysistä ulottuvuutta. Koska voimme havaita vain neljä ulottuvuutta: korkeus, leveys, syvyys (alueellinen) ja aika (ajallinen), jousiteorian ylimääräiset mitat on piilotettava jotenkin.

Jotta tätä teoriaa voitaisiin selittää tiedossa olevien fysikaalisten ilmiöiden suhteen, nämä ylimääräiset ulottuvuudet täytyy”tiivistää”, taivuttaa, jotta niitä ei voida nähdä. Ehkä jokaisessa neljässä päädimensiossamme on kuusi erottamatonta ulottuvuutta.

Merkkijonoteorian ongelma tai, kuten jotkut sanovat, piirre, on, että on olemassa monia tapoja tehdä tämä kompaktio - 10 ^ 500 mahdollisuutta. Jokainen näistä kompaktioista johtaa maailmankaikkeuteen, jolla on erilaiset fysikaaliset lait - erilaisilla elektronien ja gravitaatiovakioiden massilla. Tiivistämismenetelmiin liittyy kuitenkin myös energisiä vastaväitteitä, joten asiaa ei voida pitää ratkaisuna.

Kaikesta tästä herää kysymys: missä mahdollisista merkkimaisemista elämme? Jousi-teoria ei sinänsä tarjoa mekanismia tälle ennusteelle, mikä tekee siitä hyödytöntä sen kestämättömän luonteen vuoksi. Onneksi ajatus tutkia varhaisen maailmankaikkeuden kosmologiaa muutti tämän virheen ominaisuudeksi.

Varhainen maailmankaikkeus

Varhaisimman maailmankaikkeuden aikaan, jopa ennen isoa iskua, maailmankaikkeus kärsi kiihtyneen laajentumisen - inflaation - ajan. Inflaation tarkoituksena oli alun perin selittää miksi nykyisen havaittavan maailmankaikkeuden lämpötila on melkein tasainen.

Tämä teoria kuitenkin ennusti myös lämpötilanvaihtelujen spektriä tämän tasapainon ympärillä, minkä myöhemmin vahvistivat kosminen backgroung-tutkija, Wilkinson-mikroaaltouuni-anisotrooppinen koetin ja PLANCK-avaruusalus.

Image
Image

Vaikka tämän teorian yksityiskohdista keskustellaan edelleen kiihkeästi, fyysikot ottavat inflaation hyvin vastaan. Tämän teorian tarkoitus on kuitenkin, että on olemassa muita maailmankaikkeuden osia, jotka vielä kiihtyvät.

Avaruusajan kvanttivaihtelujen vuoksi jotkut maailmankaikkeuden osuudet eivät kuitenkaan koskaan saavuta lopullista inflaatiotilaa. Tämä tarkoittaa, että maailmankaikkeus on ainakin nykyisen käsityksen mukaan jatkuvan inflaation tilassa. Joistakin sen osista voi lopulta tulla muita maailmankaikkeuksia, ne puolestaan erilaisia. Tällainen mekanismi tuottaa äärettömän määrän maailmankaikkeuksia.

Jos yhdistät tämän skenaarion jousiteoriaan, on mahdollista, että jokaisella näistä universumista on erilainen ylimääräisten ulottuvuuksien tiivistäminen ja siten erilaiset fysikaaliset lait.

Teorian testaaminen

Tällaiset kielet ja inflaatioteorian mukaan ennustetut universumit, jotka elävät samassa fyysisessä tilassa (toisin kuin monet matemaattisessa avaruudessa elävät kvantmekaaniset universumit), voivat olla päällekkäisiä tai törmäävät. Ne törmäävät väistämättä jättäen mahdolliset allekirjoitukset kosmiselle taivaalle, joita voimme yrittää etsiä.

Näiden allekirjoitusten tarkat yksityiskohdat riippuvat tietyistä malleista - kylmästä kuumiin pisteisiin kosmisessa mikroaaltouuni-taustassa poikkeaviin tyhjiöihin galaksien jakautumisessa. Koska törmäykset muiden universumien kanssa on kuitenkin tapahduttava tiettyyn suuntaan, kaikkien allekirjoitusten odotetaan rikkovan havaittavan universumin yhdenmukaisuutta.

Tutkijat etsivät aktiivisesti näitä allekirjoituksia. Jotkut kurkistuvat kosmisen mikroaaltotaustan jälkeisiin jälkeisiin, Ison räjähdyksen jälkeen. Tällaisia allekirjoituksia ei kuitenkaan ole vielä löydetty. Toiset etsivät epäsuoraa vahvistusta painovoima-aaltojen muodossa, väreilyä avaruus-ajan kankaassa, jotka ilmestyvät, kun massiiviset esineet kulkevat sen läpi. Tällaiset aallot voivat suoraan vahvistaa inflaation olemassaolon, mikä vahvistaa entisestään usean maailmankaikkeuden teoriaa.

Voimmeko todistaa heidän olemassaolonsa vai ei, ei ole vielä tiedossa. Mutta kun otetaan huomioon tällaisen näytön valtavat vaikutukset, etsintä on ehdottomasti jatkamisen arvoinen.

ILYA KHEL