Михаил Стасов предлагает Вам запомнить сайт «Новости науки»
Вы хотите запомнить сайт «Новости науки»?
Да Нет
×
Прогноз погоды

И радость познания движет нами

Почему мы до сих пор не врезались в другую вселенную?

развернуть

Почему мы до сих пор не врезались в другую вселенную?

Вселенная, в которой мы живем, огромна, полна материи и энергии и расширяется все быстрее и быстрее. Взглянув за миллиарды световых лет, мы можем увидеть миллиарды лет нашего древнего прошлого, увидеть формирование планет, звезд и галактик. Мы заглянули так далеко, мы нашли облака газа, которые не дали жизнь ни одной звезде, и галактики, которые сформировались, когда наша Вселенная была на 97% моложе. Что особенно любопытно, мы можем наблюдать послесвечение Большого Взрыва, которое осталось с тех пор, когда Вселенной было каких-то 380 000 лет. Но при всем этом космическом великолепии мы никогда не находили свидетельств того, что наша Вселенная сталкивалась с другой вселенной в огромной множественной вселенной. Почему?

В самом деле, если теория множественных вселенных верна, наша расширяющаяся вселенная должна была столкнуться с другой вселенной. Разве нет? В конце концов, наша вселенная сейчас настолько большая, что некоторые описывают ее как бесконечную в своих размерах.

И так утверждает не только логика, но и известный авторитет Роджер Пенроуз. И Пенроуз, и расхожее мнение здесь ошибаются. Наша Вселенная является и должна быть изолирована и одинока в мультивселенной.

Хотя эта тема слишком популярна и противоречива, в пользу существования множественных вселенных говорят сильные физические гипотезы. Если совместить две наших ведущих школы мысли о том, как работает Вселенная, космическую инфляцию и квантовую физику, мы неизбежно придем к тому, что наша Вселенная находится в множественной вселенной. Есть и другое заключение: каждая отдельная Вселенная, которая создается — и каждый Большой Взрыв, который этому предшествует, — будет сразу же и навсегда отделена причинно-следственной связью от других. Почему? Разберет физик Итан Зигель.

Космическая инфляция пришла как дополнение к теории Большого Взрыва, предоставив механизм, объясняющий, почему вселенная началась с определенных условий. В частности, инфляция дала ответ на вопросы о том…

  • почему Вселенная была везде одной температуры;
  • почему она была пространственно плоской;
  • почему не осталось высокоэнергетических реликтов вроде магнитных монополей.

…при этом продолжая оставлять новые прогнозы, нуждающиеся в проверке. Эти прогнозы включают специфический спектр флуктуаций плотности, с которым рождалась Вселенная; максимальную температуру, достигнутую Вселенной на ранних стадиях Большого Взрыва; существование флуктуаций на масштабах, превышающих космический горизонт, и определенный спектр флуктуаций гравитационных волн. Все это, исключая последнее, с тех пор было подтверждено наблюдениями.

Почему мы до сих пор не врезались в другую вселенную?

Космическая инфляция, если точно, это период до Большого Взрыва, когда во Вселенной преобладала энергия, присущая самому пространству. Сейчас величина темной энергии слишком мала, а во времена инфляции она была несоизмеримо выше: намного больше плотности энергии, когда Вселенная была полна материи и излучения в горячие первые этапы Большого Взрыва.

Поскольку расширение вселенной обусловлено энергией, присущей самому пространству, в период инфляции расширение было экспоненциальным, создавалось новое пространство. Если Вселенная удваивалась в размерах за время n, то через 10 периодов этого времени она была уже в 210 или даже в 21000 раз больше в размерах. За короткий промежуток времени любой неплоский и содержащий материю регион пространства становился неотличим от плоского, и все частицы материи раздувались так далеко друг от друга, что две частицы никогда уже не встретятся.

Впрочем, инфляция не может продолжаться вечно. Энергия, присущая пространству, не может оставаться вечно, иначе и Большого Взрыва бы не было, и Вселенная не родилась бы. Следовательно, энергия должна передаваться из ткани пространства веществу и излучению. Чтобы рассмотреть инфляцию как поле, представьте шар на вершине холма. Пока шар остается наверху, инфляция и экспоненциальное расширение продолжается. Но чтобы инфляция закончилась, какое бы квантовое поле за нее ни отвечало, ему нужно перекатиться из высокоэнергетического нестабильного состояния в низкоэнергетическое равновесное. Этот переход, «скатывание» шара с холма, приводит к концу инфляции и рождает Большой Взрыв.

Почему мы до сих пор не врезались в другую вселенную?

Впрочем, есть одно но: то, что описано выше, работает как классическое поле, но инфляция должна была, как и все физические поля, быть квантовым по своей природе. Как и все квантовые поля, это описывается волновой функцией, и вероятность волны распространяется со временем. Если значение поля катится достаточно медленно вниз по холму, квантовое распространение волновой функции будет быстрее скатывания, что делает возможным — даже вероятным — наступление Большого Взрыва и конец инфляции.

Поскольку пространство расширяется с экспоненциальной скоростью во время инфляции, это означает, что с течением времени будет появляться экспоненциально большое число регионов пространства. Дело в том, что инфляции не будет заканчиваться везде в одночасье; разные регионы получат разные значения квантовых полей и разные направления. В некоторых регионах инфляция завершится, а поле скатится в долину. В других же инфляция будет продолжаться, давая жизнь новому пространству.

Отсюда рождается феномен вечной инфляции и идея множественных вселенных. Там, где заканчивается инфляция, мы получаем Большой Взрыв и Вселенную — часть которой мы можем наблюдать. Но вокруг регионов, в которых закончилась инфляция и произошел Большой Взрыв, будут также регионы, в которых инфляция не закончилась, и экспоненциальное расширение продолжается. В этих регионах рождается больше расширяющегося пространства, которое отодвигает области, в которых закончилась инфляция, быстрее, чем они способны расширяться. Каждый из новых регионов, в которых будет Большой Взрыв, будет причинно отделен от нашего региона, совсем и навсегда.

Почему мы до сих пор не врезались в другую вселенную?

Если представить множественную вселенную как огромный океан, можно нарисовать отдельные вселенные, в которых произошел Большой Взрыв, как маленькие пузырьки в океане. Эти пузырьки, как и настоящие пузыри, рождающиеся на дне океана, будут расширяться с течением времени, как расширяется наша Вселенная. Но, в отличие от жидкой воды в океане, «океан» инфляционного пространства-времени расширяется быстрее, чем сами пузырьки когда-либо смогут расширяться. И поскольку пространство между ними растет и будет расти всегда, два пузырька никогда не соприкоснутся.

Было бы огромным сюрпризом, который случился бы вопреки прогнозам инфляционной и квантовой теории, если бы две Вселенных когда-либо столкнулись. Хотя столкновение таких пузырей оставило бы синяк на нашей Вселенной, который мы безотказно выявили бы на послесвечении Большого Взрыва, никаких свидетельств таких синяков нет. Как и предсказывали наши лучшие теории.


Источник →

Опубликовано 11.03.2018 в 18:47

Комментарии

Показать предыдущие комментарии (показано %s из %s)
Георгий Седов
Георгий Седов 12 марта, в 01:39 Это для автора статьи. Толковый мужик. Текст скрыт развернуть
2
Николай Астров
Николай Астров Георгий Седов 13 марта, в 11:32 Да он, судя по содержанию статьи, пару таких уже принял. Текст скрыт развернуть
0
александр поддубный
александр поддубный 12 марта, в 04:57 Конечно, бред это все про мультивселнные!!!!!!! Текст скрыт развернуть
1
Фаддей Прокофьев
Фаддей Прокофьев 12 марта, в 22:35 Всё это недоказуемо и не будет доказано. Текст скрыт развернуть
1
Показать новые комментарии
Показаны все комментарии: 4
НАСА опубликовало новый сним…

НАСА опубликовало новый снимок с поверхности Луны

12 фев 16, 15:09
+639 145
Прилетает на Землю инопланет…

Прилетает на Землю инопланетянин, чтоб внести землян в «Каталог разумных цивилизаций» и спрашивает...

2 ноя 16, 12:55
+501 113
Беспатронное оружие запатент…

Беспатронное оружие запатентовал российский изобретатель

27 апр 16, 00:33
+372 87
Как я был быдлом. Воспоминан…

Как я был быдлом. Воспоминания тоталитарного ЧПУшника

29 янв 16, 15:59
+328 132
Инопланетный корабль обнаруж…

Инопланетный корабль обнаружили в Казахстане

2 ноя 16, 01:56
+250 115
Россия презентует миру лазер…

Россия презентует миру лазерное и ускорительное оружие

26 апр 15, 22:45
+248 132
Изображение Иисуса Христа, с…

Изображение Иисуса Христа, сделанное еще при его жизни, оказалось подлинным

2 дек 16, 01:22
+232 527

Последние комментарии

Иван почти родной
АЛЕКСЕЙ МАЛИНОВСКИЙ
Viktor Belyakov
Александр Самсонов
Канон Канонов
Читать
Новое на сайте
Черная дыра «пожирает» звезду
25 июн, 02:56
0 0
Исследователи нашли самоё старое животное
25 июн, 02:51
0 0
Экспериментальный автомат ТКБ-022ПМ
25 июн, 02:39
0 0