Existencia paralelných vesmírov sa môže javiť ako fantastická otázka, ktorú si môžu položiť iba autori sci-fi a ktorá nemá nič spoločné s modernou teoretickou fyzikou. Myšlienka, že žijeme vo viacerých vesmíroch paralelných vesmírov, sa však už dlho považuje za vedecky podloženú, aj keď vysoko kontroverznú. Hľadanie spôsobov, ako otestovať túto teóriu, vrátane skenovania oblohy na kolízie s inými vesmírmi, však stále prebieha.
Je dôležité mať na pamäti, že teória viacerých vesmírov nie je v skutočnosti teóriou, ale skôr dôsledkom nášho súčasného chápania teoretickej fyziky. Toto je dôležitý rozdiel. Nemôžeme sa vzdať a povedať: „Dobre, poďme mať multivesmír.“To, že náš vesmír by mohol byť jedným z mnohých ďalších, vyplýva zo súčasných teórií, ako je kvantová mechanika a teória strún.
Tlmočenie mnohých svetov
Možno ste už počuli o myšlienkovom experimente s Schrödingerovou mačkou, strašidelným zvieraťom, ktoré žije v uzavretej krabici. Akt otvorenia škatule nám umožňuje zistiť jeden z možných príbehov našej budúcej mačky, vrátane toho, v ktorom je živý aj mŕtvy. Dôvod, prečo sa to zdá nemožné, je ten, že naša ľudská intuícia jednoducho nie je s týmto výsledkom oboznámená.
Podľa podivných pravidiel kvantovej mechaniky je však takáto budúcnosť celkom možná. Dôvodom môže byť obrovský priestor možností v kvantovej mechanike. Matematicky je kvantový mechanický stav súčtom (superpozíciou) všetkých možných stavov. V prípade Schrödingerovej mačky je mačka v superpozícii „živého“a „mŕtveho“stavu.
Ako to však môžeme uviesť do súladu s naším zdravým rozumom? Dá sa predpokladať, že zo všetkých týchto štátov je „objektívne pravdivý“iba jeden: ktorý pozorujeme. Dá sa však predpokladať, že všetky možnosti sú pravdivé a že existujú v rôznych vesmíroch viac vesmíru.
Propagačné video:
Strunová krajina
Teória strún je jednou z našich najsľubnejších (ak nie najviac) sľubných oblastí výskumu, ktorá môže kombinovať kvantovú mechaniku a gravitáciu. Je to mimoriadne ťažké, pretože gravitačné sily je ťažké opísať na malé vzdialenosti, kde fungujú atómy a subatomické častice - v oblasti kvantovej mechaniky.
Ale teória strún, ktorá tvrdí, že všetky základné častice sú vyrobené z jednorozmerných reťazcov, môže súčasne opísať všetky známe prírodné sily: gravitáciu, elektromagnetizmus a jadrové interakcie.
Avšak, aby teória strún fungovala matematicky, vyžaduje minimálne desať fyzických dimenzií. Pretože môžeme pozorovať iba štyri rozmery: výšku, šírku, hĺbku (priestorovú) a čas (časovú), ďalšie dimenzie teórie strún sa musia nejakým spôsobom skryť.
Aby sme mohli túto teóriu použiť na vysvetlenie fyzikálnych javov, ktoré poznáme, tieto extra dimenzie musia byť „zhutnené“, stočené, aby ich nebolo vidieť. Možno v každom bode našich štyroch hlavných dimenzií existuje šesť ďalších nerozoznateľných rozmerov.
Problémom alebo, ako niektorí hovoria, rysom teórie strún je to, že existuje mnoho spôsobov, ako to urobiť zhutnenie - 10 ^ 500 možností. Každá z týchto zhutnení vedie k vesmíru s rôznymi fyzikálnymi zákonmi - s rôznymi hmotami elektrónov a gravitačných konštánt. Metodike kompaktifikácie sú však aj energetické námietky, takže problém nemožno považovať za vyriešený.
Z toho všetkého vyvstáva otázka: v ktorej z možných strunových krajín žijeme? Teória strún sama osebe neposkytuje mechanizmus pre túto predpoveď, takže je zbytočná z dôvodu jej nevyskúšateľnej povahy. Našťastie myšlienka nášho prieskumu kozmológie raného vesmíru zmenila túto chybu na rys.
Raný vesmír
V čase najskoršieho vesmíru, ešte pred Veľkým treskom, prešiel vesmír obdobím zrýchlenej expanzie - inflácie. Inflácia mala pôvodne slúžiť na vysvetlenie, prečo je teplota súčasného pozorovateľného vesmíru takmer jednotná.
Táto teória však tiež predpovedala spektrum teplotných výkyvov okolo tejto rovnováhy, čo neskôr potvrdili kozmické sondy Cosmic Backgroung Explorer, Wilkinson Microwave Anisotropy Probe a PLANCK.
Aj keď sa o podrobných detailoch tejto teórie stále diskutuje, fyzici sú o inflácii dobre informovaní. Dôsledkom tejto teórie však je, že musia existovať aj ďalšie časti vesmíru, ktoré sa stále zrýchľujú.
Avšak kvôli kvantovým výkyvom v časopriestore, niektoré časti vesmíru nikdy nedosiahnu konečný stav inflácie. To znamená, že vesmír bude, podľa nášho súčasného chápania, v stave neustálej inflácie. Niektoré z jeho častí sa môžu nakoniec stať inými vesmírmi, inými zase odlišnými. Takýto mechanizmus vytvára nekonečné množstvo vesmírov.
Ak skombinujete tento scenár s teóriou strún, existuje možnosť, že každý z týchto vesmírov má inú zhutnenie nadbytočných rozmerov, a teda odlišné fyzikálne zákony.
Testovanie teórie
Takéto vesmíry, predpovedané teóriou strún a inflácie, ktoré žijú v rovnakom fyzickom priestore (na rozdiel od mnohých kvantových mechanických vesmírov, ktoré žijú v matematickom priestore), sa môžu prekrývať alebo zrážať. Nevyhnutne sa zrazia a na kozmickom nebi zanechajú možné podpisy, ktoré sa môžeme pokúsiť hľadať.
Presné podrobnosti o týchto podpisoch závisia od konkrétnych modelov - od chladných po horúce miesta v kozmickom mikrovlnnom pozadí až po anomálne dutiny pri distribúcii galaxií. Keďže však kolízie s inými vesmírmi musia prebiehať špecifickým smerom, očakáva sa, že akékoľvek podpisy narušia uniformitu nášho pozorovateľného vesmíru.
Vedci aktívne hľadajú tieto podpisy. Niektorí nahliadajú do odtlačkov kozmického mikrovlnného pozadia, dosvitu Veľkého tresku. Zatiaľ však žiadne takéto podpisy neboli nájdené. Iní hľadajú nepriame potvrdenie vo forme gravitačných vĺn, vlniek v štruktúre časopriestoru, ktoré sa objavujú, keď cez ňu prechádzajú obrovské objekty. Takéto vlny môžu priamo potvrdiť existenciu inflácie, ktorá ďalej posilní teóriu viacerých vesmírov.
To, či dokážeme svoju existenciu alebo nie, je stále neznáme. Vzhľadom na obrovské dôsledky takýchto dôkazov sa však hľadanie určite oplatí pokračovať.
ILYA KHEL