Infrardeči pogled na ozvezdje Carine, ki ga je posnel teleskop WISE.
(Slika: © NASA / JPL-Caltech / UCLA)
Paul M. Sutter je astrofizik pri Državna univerza Ohio, gostitelj "Vprašajte vesoljca" in "Vesoljski radio, "in avtor"Vaše mesto v vesolju"Sutter je prispeval ta članek Glasovi strokovnjakov Space.com: Op-Ed & Vpogledi.
To je večna najljubša znanstvena fantastika: drugi svetovi, druga vesolja, druge možnosti, neposredno izven meja znanega kozmosa ali le trenutek čarobne naprave. Mogoče so drugi svetovi vroče podobni svojemu, razen nekaj čudnih majhnih sprememb v zgodovini. Mogoče sta radikalno drugačna, z novimi, čudnimi in čudovitimi vrstami življenja. Mogoče so tako različni, da tamkajšnja osnovna pravila fizike sploh ne veljajo.
Govorim seveda o multiverzumu - možnosti, da so tam zunaj še drugačna vesolja.
A obstajajo?
Pihali mehurčki
Ideja multiverzuma se pojavlja na nekaj različnih področjih znanosti, filozofije in celo religije. V sami fiziki se možnost kvantne mehanike pojavlja v drugih svetovih (zlasti skozi interpretacijo "mnogih svetov", v kateri vsak naključni rezultat interakcije odcepi nova vesolja, kjer se realizira vsak rezultat) in teorijo strun (v kateri se različne ureditve drobnih, valjanih dodatnih dimenzij vodi v različne fizike v njihovih vesoljih).
O teh idejah je zabavno govoriti, toda morda je najbolj vabljiva pot do multiverse skozi naše razumevanje najzgodnejših trenutkov vesolja samega: obdobja inflacije.
Kot najbolje vemo, je zelo zgodnje vesolje doživelo obdobje neverjetno hitra ekspanzija: inflacija. Znanstveniki teoretizirajo, da je to epoho poganjalo eksotično kvantno polje - mehurčna, penasta energija, spečena v vakuumu vesolja in časa -, ki je povzročila, da se vesolje skoraj razjeda z intenzivnostjo širjenja. Toda kmalu je to polje izgubilo vernost in razpadlo v roj delcev, ki danes naseljujejo današnje vesolje.
In ravno v tej epi inflacije je bila multiverzija so imeli možnost, da se pojavijo. Predstavljajte si zgodnje vesolje, v katerem je vladala inflacija, kot velikanski hleb naraščajočega kruha. Zgodba, ki sem jo pravkar povedal, predvideva, da se inflacija v vesolju začne in enakomerno ustavi; celoten hlebček se v istem trenutku ustavi.
Toda karkoli je gnalo inflacijo, je bilo kvantno polje, kar pomeni, da ne moremo domnevati, da so stvari tako preproste. Nekateri deli polja so bili le naključno bolj energični kot drugi, medtem ko so bili drugi madeži bolj umirjeni. To je samo naključna narava življenja v kvantnem svetu.
Torej naša štruca kruha ni ravno enotna. Nekateri deli se lahko nehajo dvigovati, odpenjati se in izolirati, medtem ko ostali hlebci še naprej naraščajo. In ker se bo vedno delček štruce dvigal hitreje od povprečja, si zdaj lahko predstavljate štruco kruha, ki se še naprej dviguje za večnost, z majhnimi koščki in žepi tu in tam naključno lovi počasno porcijo in se stisne.
Vsak od teh iztisnjenih bitov je svoje edinstveno vesolje, le en mehurček mnogih v multiverzumu. Poleg tega podrobnosti konca inflacije določajo kup pomembnih fizičnih lastnosti, kot so moč naravnih sil in mase delcev (podrobnosti so odvisne od posameznega modela inflacije). Govorimo o stvareh, kot so masa elektrona in število vrst delcev. Res pomembne stvari.
In ker vsak od teh zamaknjenih vesoljev mehurčkov končuje inflacijo na svoj edinstven in poseben način, ima vsak vesolj mehurčkov svoj edinstven nabor fizike.
Presekajoči odgovori
Ker se ves hlebček kruha še naprej dviguje (ker je vedno nekaj njegovega dela s stopnjo inflacije hitreje od povprečja), zelo hitro dobite cel kup vesoljcev, ki med seboj vrejo. Multiverse. Vsako vesolje je v bistvu za vedno zaprto od drugih. Vendar pa obstaja nekaj primerov, ko se lahko sekajo.
Če se dva vesolja stikata razmeroma kmalu drug za drugim in razmeroma tesno skupaj, se lahko na kratko presekata, preden se napihneta drug od drugega za celo večnost. In če to storijo, lahko to križišče pusti svoj pečat v kozmično mikrovalovno ozadje od teh vesoljev, preostala fosilna lupina svetlobe od takrat, ko je bilo vesolje infantilno 380.000 let.
Predstavljajte si dva milna mehurčka, ki se drgneta drug proti drugemu; ta odtis bo imel obliko neprimernega kroga na nebu (kjer je "nenavada" odvisna od tega, v kakšnem vesolju bi se lahko sekale). Seveda nismo našli takšnih sledov multiverzuma.
Brez neposrednih dokazov je težko presoditi o izvedljivosti ideje, ki izvira iz inflacije. To bi lahko bil splošen rezultat vseh inflacijskih teorij, tako da bi lahko, če bi lahko našli močnejše dokaze o inflaciji, tudi dokaz obstoja multiverzuma. Toda trenutno ne razumemo popolnoma mehanike inflacije, tako da ne gre kaj dosti naprej.
In tukaj je še eno vprašanje. Če bi le malo spremenili fiziko našega vesolja, bi bilo življenje, kot ga poznamo, nemogoče. Zakaj se znajdemo v tako posebnem vesolju, kjer lahko preživimo naš tip življenja? Ali smo se morda zaradi vseh mehurčkov v multiverzumu znašli med enimi redkih, ki so sposobni sprožiti inteligenco? (Ali se tega ne bi zavedali.) Ali gre za kaj veliko globljega? Je to sploh vprašanje za znanost?
Mogoče ima drugo vesolje vse odgovore.
Preberite več o poslušanju epizode "Ali živimo v multiverzumu?" v podkastu "Vprašaj vesoljca", ki je na voljo naiTunes in na spletu nahttp://www.askaspaceman.com. Zahvaljujoč @ProducerEv, Matthew A., Tom S., Taha, Oliver H., Wally H., Christiaan D., Keith G., Alex Z., Murtaza P., Kent L., Gabi P. in Slinkerdeer za vprašanja, ki so privedla do tega dela! Zastavite svoje vprašanje na Twitterju s pomočjo #AskASpaceman ali z upoštevanjem Paula @PaulMattSutter in facebook.com/PaulMattSutter.
- Vzporedni vesolji: teorije in dokazi
- Soočenje z multiverzumom: kaj bi pomenilo "neskončno vesolje"
- Univerzum ali vesolje? Razprave fizikov
