Cik bieži jūs domājat par to, kā šodien būtu sakārtota mūsu pasaule, ja dažu galveno vēsturisko notikumu rezultāts būtu atšķirīgs? Kāda būtu mūsu planēta, ja, piemēram, dinozauri nebūtu izmiruši? Katra mūsu rīcība un lēmums automātiski kļūst par pagātnes daļu. Patiesībā nav īsta: visu, ko mēs darām noteiktā brīdī, nevar mainīt, tas tiek ierakstīts Visuma atmiņā. Tomēr pastāv teorija, saskaņā ar kuru ir daudz Visumu, kur mēs dzīvojam pilnīgi atšķirīgu dzīvi: katra mūsu darbība ir saistīta ar noteiktu izvēli un, izdarot šo izvēli savā Visumā, paralēli, “otrs pats” pieņem pretēju lēmumu. Cik zinātniski pamatota ir šāda teorija? Kāpēc zinātnieki ķērās pie tā? Mēģināsim to izdomāt mūsu rakstā.
Visuma multipasaules koncepcija
Pirmo reizi iespējamās pasaules kopas teoriju pieminēja amerikāņu fiziķis Hjū Everets. Viņš piedāvāja savu atbildi uz vienu no galvenajiem fizikas kvantu noslēpumiem. Pirms pāriet tieši pie Hjū Evereta teorijas, ir jānoskaidro, kas ir šis kvantu daļiņu noslēpums, kurš fiziķus visā pasaulē vajā vairāk nekā divpadsmit gadus.
Iedomāsimies parastu elektronu. Izrādās, ka kā kvantu objekts tas var atrasties divās vietās vienlaikus. Šo īpašību sauc par divu stāvokļu superpozīciju. Bet maģija ar to nebeidzas. Tiklīdz mēs vēlamies kaut kā konkretizēt elektronu atrašanās vietu, piemēram, mēģiniet to notriekt ar citu elektronu, tad no kvantu tas kļūs parasts. Kā tas ir iespējams: elektrons atradās gan A, gan B punktā un noteiktā brīdī pēkšņi pārlēca uz B?
Hjū Everets piedāvāja savu šī kvantu mīkla interpretāciju. Pēc viņa daudzo pasaules teorijas, elektrons turpina eksistēt vienlaicīgi divos stāvokļos. Tas viss attiecas uz pašu novērotāju: tagad viņš pārvēršas par kvantu objektu un ir sadalīts divos stāvokļos. Vienā no tām viņš redz elektronu punktā A, otrā - B. Ir divas paralēlas realitātes, un kurā no tām novērotājs atradīsies, nav zināms. Iedalījums realitātē nav ierobežots ar otro numuru: to sazarojums ir atkarīgs tikai no notikumu variācijas. Tomēr visas šīs realitātes pastāv neatkarīgi viena no otras. Mēs kā novērotāji atrodamies vienā, no kura nav iespējams aiziet, kā arī pāriet uz paralēlu.
No šī jēdziena viedokļa ir viegli izskaidrojams eksperiments ar zinātniskāko kaķi fizikas vēsturē - Šrēdingera kaķi. Saskaņā ar daudzu pasaules kvantu mehānikas interpretāciju, neveiksmīgais kaķis tērauda kamerā ir gan dzīvs, gan miris. Atverot šo kameru, šķiet, ka mēs saplūstam ar kaķi un veidojam divus stāvokļus - dzīvos un mirušos, kas nekrustojas. Veidojas divi dažādi Visumi: vienā novērotājs ar mirušu kaķi, otrā - ar dzīvu.
Reklāmas video:
Uzreiz jāatzīmē, ka daudzo pasauļu jēdziens nenozīmē daudzu Visumu klātbūtni: tas ir viens, vienkārši daudzslāņains, un katrs tajā esošais objekts var atrasties dažādos stāvokļos. Šo koncepciju nevar uzskatīt par eksperimentāli apstiprinātu teoriju. Pagaidām tas ir tikai matemātisks kvantu mīklas apraksts.
Hjū Evereta teoriju atbalsta fiziķis Hovards Wisemāns, Austrālijas Griffith universitātes profesors, Dr Michael Hall no Griffith Universitātes Kvantu dinamikas centra un Dr. Dirk-André Deckert no Kalifornijas universitātes. Viņuprāt, paralēlas pasaules patiešām pastāv un tām ir atšķirīgas iezīmes. Jebkuras kvantu mīklas un likumsakarības ir kaimiņu pasauļu "atgrūšanas" sekas viena no otras. Šīs kvantu parādības rodas tā, ka katra pasaule nav tāda kā cita.
Paralēlo Visumu jēdziens un stīgu teorija
No skolas stundām mēs labi atceramies, ka fizikā ir divas galvenās teorijas: vispārējā relativitāte un kvantu lauka teorija. Pirmais izskaidro fizikālos procesus makrokosmā, otrais - mikro. Ja abas šīs teorijas tiek izmantotas vienā mērogā, tās būs pretrunā viena ar otru. Šķiet loģiski, ka ir jābūt kādai vispārīgai teorijai, kas piemērojama visiem attālumiem un mērogiem. Tāpēc fiziķi ir izvirzījuši virkņu teoriju.
Fakts ir tāds, ka ļoti mazā mērogā rodas noteiktas vibrācijas, kas ir līdzīgas vibrācijām no parastas stīgas. Šīs stīgas ir uzlādētas ar enerģiju. "Stīgas" nav stīgas burtiskā nozīmē. Šī ir abstrakcija, kas izskaidro daļiņu mijiedarbību, fizikālās konstantes, to īpašības. Septiņdesmitajos gados, kad dzimusi teorija, zinātnieki uzskatīja, ka visas pasaules aprakstīšana kļūs universāla. Tomēr izrādījās, ka šī teorija darbojas tikai 10 dimensiju telpā (un mēs dzīvojam 4 dimensiju telpā). Pārējās sešas kosmosa dimensijas vienkārši sabrūk. Bet, kā izrādījās, tie nav viegli salocāmi.
Tāpat kā daudzu pasaules koncepciju, stīgu teoriju ir grūti eksperimentāli pierādīt. Turklāt teorijas matemātiskais aparāts ir tik grūts, ka katrai jaunai idejai burtiski no nulles jāmeklē matemātisks skaidrojums.
Matemātiskā visuma hipotēze
Kosmologs, Masačūsetsas Tehnoloģiju institūta profesors Makss Tegmarks 1998. gadā izvirzīja savu "visa teoriju" un nosauca to par matemātiskā visuma hipotēzi. Viņš savā veidā atrisināja daudzu fizisko likumu pastāvēšanas problēmu. Pēc viņa domām, katrs šo likumu kopums, kas ir konsekvents no matemātikas viedokļa, atbilst neatkarīgam visumam. Teorijas universālums ir tāds, ka to var izmantot, lai izskaidrotu visu fizikālo likumu daudzveidību un fizisko konstantu vērtības.
Tegmarks ierosināja visas pasaules sadalīt četrās grupās atbilstoši viņa koncepcijai. Pirmais ietver pasaules, kas atrodas ārpus mūsu kosmiskā horizonta, tā sauktos ekstrametagalaktiskos objektus. Otrajā grupā ietilpst pasaules ar citām fizikālām konstantēm, kas atšķiras no mūsu Visuma konstantēm. Trešajā - pasaules, kas parādās kvantu mehānikas likumu interpretācijas rezultātā. Ceturtā grupa ir noteikts visu Visumu kopums, kurā izpaužas noteiktas matemātiskas struktūras.
Kā atzīmē pētnieks, mūsu Visums nav vienīgais, jo telpa ir neierobežota. Mūsu pasauli, kurā mēs dzīvojam, ierobežo telpa, kuras gaisma mūs sasniedza 13,8 miljardus gadu pēc Lielā sprādziena. Mēs varēsim ticami uzzināt par citiem Visumiem vismaz vēl viena miljarda gadu laikā, līdz gaisma no tiem sasniegs mūs.
Stefans Hokings: melnie caurumi - ceļš uz citu Visumu
Stefans Hokings ir arī vairāku Visumu teorijas atbalstītājs. Viens no slavenākajiem mūsu laika zinātniekiem 1988. gadā pirmo reizi iesniedza savu eseju "Melnie caurumi un jaunie universi". Pētnieks norāda, ka melnie caurumi ir ceļš uz alternatīvajām pasaulēm.
Pateicoties Stephen Hawking, mēs zinām, ka melnie caurumi mēdz zaudēt enerģiju un iztvaikot, atbrīvojot Hawking starojumu, kas saņēma arī paša pētnieka vārdu. Pirms lielais zinātnieks izdarīja šo atklājumu, zinātnieku aprindās ticēja, ka pazūd viss, kas kaut kādā veidā nonāk melnajā caurumā. Hokinga teorija atspēko šo pieņēmumu. Pēc fiziķa domām, hipotētiski jebkura lieta, priekšmets, priekšmets, kas iekrīt melnajā caurumā, izlien no tā un nokrīt citā Visumā. Tomēr šāds ceļojums ir vienvirziena ceļojums: nav iespējas atgriezties.
No visa tā izriet, ka melnā cauruma iziešana diez vai izrādīsies populārs un uzticams kosmosa ceļošanas veids. Pirmkārt, jums tur jānokļūst, orientējoties iedomātā laikā un nerūpējoties par to, ka jūsu reāllaika stāsts skumji beidzas. Otrkārt, jūs patiešām nevarējāt izvēlēties galamērķi. Tas ir tāpat kā lidot ar kaut kādu aviokompāniju, kas iekļuvusi tev galvā, - raksta pētnieks.
Paralēli visumi un Oksāma skuveklis
Kā redzam, joprojām nav iespējams pierādīt vairāku Visumu teoriju ar pilnu pārliecību. Teorijas pretinieki uzskata, ka mums nav tiesību runāt par bezgalīgu Visumu kopumu, ja tikai tāpēc, ka mēs nevaram izskaidrot kvantu mehānikas postulātus. Šī pieeja ir pretrunā ar Viljama Okhama filozofisko principu: "Jums nevajadzētu nevajadzīgi pavairot lietas." Teorijas atbalstītāji paziņo: daudz vieglāk ir uzskatīt daudzu Visumu esamību nekā viena ideāla esamību.
Kuru argumentācija (multiverse teorijas atbalstītāji vai pretinieki) ir pārliecinošāka - jūs izlemjat. Kas zina, varbūt jūs būsit tas, kurš spēs atrisināt fizikas kvantu mīklu un ierosināt jaunu universālu “visa teoriju”.