Ja jūs domājāt, ka viss aprobežojas ar to, ko atradām aiz kosmiskā horizonta, sagatavojieties pārdomām.
“Ir grūti izveidot inflācijas modeļus, kas neizraisa multividi. Tas nav neiespējami, tāpēc esmu pārliecināts, ka ir nepieciešami vairāk pētījumu. Bet vairums inflācijas modeļu noved pie daudznozaru, un pierādījumi par inflāciju mudinās mūs nopietni pieņemt [vairākus universus],”sacīja Alans Gūts, amerikāņu fiziķis un kosmologs, kurš vienreiz ierosināja inflācijas jeb kosmiskās izplešanās ideju.
Iedomājieties, ka Visums, kuru mēs novērojam - no gala līdz galam - ir tikai piliens kosmiskajā okeānā. Ka ārpus tā, ko mēs redzam, ir vairāk vietas, vairāk galaktiku, galvenokārt neskaitāmi miljardi gaismas gadu tālāk, nekā mēs jebkad varam sasniegt. Un cik plašs var būt Visums, tikpat neskaitāms var būt līdzīgu Visumu skaits - daži lielāki un vecāki, citi mazāki un jaunāki - izkaisīti pa visu kosmosa laiku. Un tikpat ātri, kā šie Visumi paplašinās, kosmosa laiks, kurā tie atrodas, izplešas vēl ātrāk, velkot tos tālāk viens no otra un nodrošinot, ka nekad neviens cits Visums nesatiksies. Izklausās pēc zinātniskās fantastikas? Tā ir zinātniska ideja par daudzdimensionālu jeb vairākiem universiem. Bet, ja šodien pieņemtais zinātniskais viedoklis ir pareizs,šī ideja būs ne tikai piemērota, bet arī neizbēgama mūsu pamatlikumu sekas, saka fiziķis Etans Sīgels.
Vairāku Visumu ideja sakņojas fizikā, kas nepieciešama, lai aprakstītu Visumu, kuru mēs šodien redzam un apdzīvojam. Visā debesīs mēs redzam zvaigznes un galaktikas, kas sagrupētas lielā kosmiskajā tīmeklī. Bet jo tālāk kosmosā mēs skatāmies, jo tālāku laiku mēs nokļūstam. Jo tālāk ir galaktikas, jo jaunākas tās ir un tāpēc mazāk attīstītas. Viņu zvaigznēs ir mazāk smago elementu, tās šķiet mazākas, jo ir mazāk apvienošanās, vairāk spirālveida un mazāk elipšu (jo pēdējie prasa laiku) utt. Ja mēs virzīsimies uz redzamā robežas, mēs atradīsim pašas pirmās zvaigznes Visumā, un aiz tām - tumsas reģionu, kurā ir tikai viena gaisma: Lielā sprādziena pēcspuldze.
Pats Lielais sprādziens - kas notika pirms 13,8 miljardiem gadu - nebija telpas un laika sākums, bet drīzāk mūsu novērojamā Visuma sākums. Pirms tam bija laikmets, kas pazīstams kā kosmiskā inflācija, kad pati kosmoss eksponenciāli paplašinājās, piepildot to ar enerģiju, kas raksturīga kosmosa laika audumam. Kosmiskā inflācija pati par sevi ir teorijas piemērs, kas nāca un aizstāja to, kas nāca pirms tās:
“Tas saskanēja ar visiem Lielā sprādziena teorijas panākumiem un aptvēra visu mūsdienu kosmoloģiju.
- Viņa izskaidroja vairākas problēmas, kuras Lielais sprādziens nespēja izskaidrot, tostarp to, kāpēc Visumā visur bija vienāda temperatūra, kāpēc tā ir telpiski plakana un kāpēc nebija palikušas tādas augstas enerģijas relikvijas kā magnētiskie monopoli.
Reklāmas video:
„Un viņa izteica daudzas jaunas prognozes, kuras varēja novērot, un vairums no tām tika apstiprinātas.
Tomēr bija vienas sekas, kuras prognozēja inflācijas teorija. Mēs nezinām, vai mēs to varam apstiprināt vai ne: vairāki Visumi.
Inflācija noved pie eksponenciālas telpas paplašināšanās, kas ļoti ātri var izraisīt faktu, ka jebkura iepriekš esoša izliekta telpa parādīsies līdzena.
Inflācija izraisa telpas eksponenciālu paplašināšanos. Tas ir, jūs uzņematies visu, kas pastāvēja pirms Lielā sprādziena, un tas kļūst daudz, daudz, daudz vairāk, nekā tas bija. Pagaidām tas mums ir piemērots: tas izskaidro, kā mēs ieguvām viendabīgu un milzīgu Visumu. Kad inflācija beidzas, Visums ir piepildīts ar matēriju un starojumu, kura parādīšanos mēs redzam kā sarkani karstu Lielo sprādzienu. Un šeit sākas dīvainības. Lai inflācija beigtos, neatkarīgi no tā, kurš kvantu lauks par to ir atbildīgs, tai ir jāpāriet no nestabila stāvokļa ar augstu enerģētisko stāvokli uz zemu enerģijas patēriņu un stabilu. Šī pāreja un "slīdēšana" lejā uz ieleju ir tas, kas izbeidz inflāciju un izraisa Lielo sprādzienu.
Bet neatkarīgi no tā, kurš lauks ir atbildīgs par inflāciju, tāpat kā visās citās jomās, kas pakļaujas fizikas likumiem, tai pēc būtības jābūt kvantu laukam. Tāpat kā visus kvantu laukus, to raksturo viļņu funkcija ar viļņu izplatīšanās varbūtību laika gaitā. Ja lauka lielums lēnām ievelkas ielejā, viļņu funkcijas kvantu izplatība būs ātrāka nekā izkliede, kas nozīmē, ka ir iespējams - pat iespējams - inflācija pakāpeniski novedīs pie Lielā sprādziena.
Ja inflācija būtu kvantu lauks, lauka lielums laika gaitā atšķirtos, dažādiem kosmosa reģioniem veicot lauka vērtības atšķirīgu izpratni. Daudzos reģionos lauka vērtība pazemināsies ielejas apakšā, izbeidzot inflāciju, bet daudzos citos inflācija turpināsies tik ilgi, cik vēlaties, nākotnē.
Tā kā telpa inflācijas laikā izplešas ar eksponenciālu ātrumu, tas nozīmē, ka laika gaitā tiek izveidots eksponenciāli vairāk kosmosa reģionu. Dažos apgabalos inflācija beigsies: ja lauks slīd ielejā. Bet citās inflācija turpināsies, radot arvien vairāk vietas ap katru apgabalu, kur inflācija beidzas. Inflācijas līmenis ir daudz ātrāks nekā pat visuma maksimālais ekspansijas ātrums, kas piepildīts ar matēriju un enerģiju, tāpēc iespējami īsā laikā inflācijas zonas aptver visu. Saskaņā ar mehānismiem, kas mums nodrošina pietiekamu inflāciju, lai izveidotu redzamo Visumu, mūsu kosmosa reģionu, kurā inflācija ir beigusies, ieskauj daudz vairāk citu reģionu - kur inflācija turpinās vai nebeidzās tūlīt.
Inflācija turpinās bezgalīgi, neskatoties uz jomām, kur tā beidzās
Šeit notiek parādība, kas pazīstama kā mūžīgā inflācija. Kur inflācija beidzas, dzimst Lielais sprādziens un Visums - tāpat kā tas, kuru mēs redzam - ir līdzīgs mūsu pašu. Bet kur inflācija nebeidzas, rodas vairāk inflācijas telpas, kas rada citus reģionus, kuros būs lieli sprādzieni, atsevišķi no mums, un citus reģionus, kuros sākas inflācija.
Cik liels ir mūsu Visums, tā ir tikai maza daļa no visa, kas patiesībā ir
Šis plašo Visumu attēls, kas ir daudz lielāks nekā niecīgā daļa, kuru mēs varam novērot, un kuru pastāvīgi rada pietūkstošā telpa, ir multiverse. Ir svarīgi saprast, ka multiverse pati par sevi nav zinātniska teorija. Tas nepadara prognozes un novērojamas parādības, kuras mēs varam sasniegt. Nē, pati multiverse ir teorētiska prognoze, kas izriet no fizikas likumiem, kurus mēs līdz šim secinājām. Varbūt tas ir pat neizbēgamas šo likumu sekas: ja jūs uzņematies inflācijas Visumu, ko pārvalda kvantu fizika, jūs to iegūstat.
Varbūt mūsu izpratne par šo stāvokli pirms lielā sprādziena ir nepareiza un ka mūsu izpratne par inflāciju ir pilnīgi nepareiza. Šādā gadījumā vairāku Visumu esamība nebūs galīgās sekas. Bet mūžīgās inflācijas prognozēšana, kas satur neskaitāmus kabatas universus, ir mūsu labāko teoriju tiešas sekas, ja tās ir pareizas.
Kas tad ir multiverse? Tas var pārsniegt fiziku un kļūt par pirmo fiziski motivēto “metafiziku”, ar kuru mēs jebkad esam saskārušies. Pirmo reizi mēs saprotam robežas tam, ko mums var iemācīt mūsu Visums. Līdz tam mēs varam paredzēt, bet mēs nevaram apstiprināt vai noliegt faktu, ka mūsu Visums ir tikai viena maza lielākas valstības daļa: multiverse.
Iļja Khel