Multiverse: sumljivo je malo verjetno, da naše vesolje obstaja - razen če je eno od mnogih

Zlahka si je predstavljati druga vesolja, ki jih urejajo nekoliko drugačni zakoni fizike, v katerih ne bi moglo nastati nobeno inteligentno življenje niti kakršni koli organizirani kompleksni sistemi. Ali bi morali biti torej presenečeni, da obstaja vesolje, v katerem smo se lahko pojavili?

To je vprašanje fizikov, vključno z mano so poskušali odgovoriti že desetletja. Vendar se izkaže za težko. Čeprav lahko z gotovostjo sledimo kozmični zgodovini do ene sekunde po velikem poku, je težje oceniti, kaj se je zgodilo prej. Naši pospeševalniki preprosto ne morejo proizvesti dovolj energije, da bi ponovili ekstremne pogoje, ki so prevladovali v prvi nanosekundi.

Vendar pričakujemo, da so se v tem prvem drobnem delčku sekunde vtisnile ključne značilnosti našega vesolja.

Razmere v vesolju je mogoče opisati z njegovimi "temeljne konstante”—stalne količine v naravi, kot je gravitacijska konstanta (imenovana G) ali hitrost svetlobe (imenovana C). Teh je približno 30, ki predstavljajo velikosti in jakosti parametrov, kot so mase delcev, sile ali širjenje vesolja. Toda naše teorije ne pojasnjujejo, kakšne vrednosti bi morale imeti te konstante. Namesto tega jih moramo izmeriti in njihove vrednosti vključiti v naše enačbe, da bi natančno opisali naravo.

Vrednosti konstant so v območju, ki omogoča razvoj kompleksnih sistemov, kot so zvezde, planeti, ogljik in navsezadnje človek. Fiziki so odkrili da če bi nekatere od teh parametrov prilagodili le za nekaj odstotkov, bi naše vesolje postalo brez življenja. Dejstvo, da življenje obstaja, torej zahteva nekaj razlage.

Nekateri trdijo, da je to le srečno naključje. Alternativna razlaga pa je, da živimo v multiverse, ki vsebuje področja z različnimi fizikalnimi zakoni in vrednostmi osnovnih konstant. Večina jih je morda popolnoma neprimernih za življenje. Nekaj ​​pa bi moralo biti, statistično gledano, prijaznih do življenja.

Bližajoča se revolucija?

Kakšen je obseg fizične realnosti? Prepričani smo, da je obsežnejša od domene, ki jo astronomi sploh lahko opazujejo, celo načeloma. Ta domena je vsekakor končna. To je v bistvu zato, ker, kot na oceanu, tam je obzorje da ne moremo videti dlje. In tako kot ne mislimo, da se ocean ustavi tik za našim obzorjem, pričakujemo galaksije onkraj meje našega opazljivega vesolja. V našem vesolju, ki se pospešuje, jih tudi naši oddaljeni potomci nikoli ne bodo mogli opazovati.

Večina fizikov bi se strinjala, da obstajajo galaksije, ki jih nikoli ne moremo videti, in da je teh več kot tistih, ki jih lahko opazujemo. Če se raztezajo dovolj daleč, potem se lahko vse, kar si lahko predstavljamo, da se zgodi, ponavlja znova in znova. Daleč za obzorjem bi lahko vsi imeli avatarje.

Ta obsežna (in večinoma neopazna) domena bi bila posledica "našega" velikega poka - in verjetno bi jo urejali isti fizikalni zakoni, ki prevladujejo v delih vesolja, ki jih lahko opazujemo. Toda ali je bil naš Big Bang edini?

O teorija inflacije, ki nakazuje, da je zgodnje vesolje prestalo obdobje, ko se je podvojilo, vsaka bilijoninka bilijoninke bilijoninke sekunde je pristna opazovalna podpora. Pojasnjuje, zakaj je vesolje tako veliko in gladko, razen nihanj in valov, ki so »semena« za nastanek galaksij.

Toda tudi fiziki Andrej Linde prikazani da bi pod nekaterimi specifičnimi, a verjetnimi predpostavkami o negotovi fiziki v tej starodavni dobi prišlo do »večne« produkcije velikih pokov – od katerih bi vsak povzročil novo vesolje.

Teorija strun, ki je poskus poenotenja gravitacije z zakoni mikrofizike, domneva, da je vse v vesolju sestavljeno iz drobnih, vibrirajočih strun. Vendar izhaja iz predpostavke, da obstaja več dimenzij od tistih, ki jih izkušamo. Nakazuje, da so te dodatne dimenzije stisnjene tako tesno skupaj, da jih vseh ne opazimo. In vsaka vrsta kompaktifikacije bi lahko ustvarila vesolje z drugačno mikrofiziko – tako da bi druge velike poke, ko se ohladijo, lahko urejali drugačni zakoni.

»Zakoni narave« so lahko torej, v tej še večji perspektivi, lokalni podzakoni, ki urejajo naš lastni kozmični obliž.

Če je fizična realnost takšna, potem obstaja resnična motivacija za raziskovanje "nasprotnih" vesolj - krajev z drugačno gravitacijo, drugačno fiziko in tako naprej - da bi raziskali, kakšen obseg parametrov bi omogočil pojav kompleksnosti in kateri bi pripeljal do sterilnega ali " mrtvorojenega” kozmosa. Vznemirljivo je, da se to nadaljuje, z nedavne raziskave namiguje, da si lahko predstavljate vesolja, ki so še bolj prijazna do življenja kot naše. Večina "prilagoditev" fizičnih konstant pa bi povzročila, da je vesolje mrtvorojeno.

To je rekel, nekaj mi ni všeč koncept multiverzuma. Skrbi jih, da bi upanje na temeljno teorijo, ki bi pojasnila konstante, postalo tako zaman Keplerjevo numerološko iskanje povezati planetarne orbite z ugnezdenimi platonskimi telesi.

Toda naše preference so nepomembne glede na to, kakšna je fizična realnost, zato bi morali biti zagotovo odprti za možnost neizbežne velike kozmološke revolucije. Najprej smo imeli Kopernikovo spoznanje, da Zemlja ni središče sončnega sistema – vrti se okoli sonca. Nato smo spoznali, da je v naši galaksiji na milijone planetarnih sistemov in da je v našem opazljivem vesolju na milijone galaksij.

Je torej mogoče, da je naša opazovalna domena – dejansko naš Veliki pok – majhen del veliko večje in morda raznolike skupine?

Fizika ali metafizika?

Kako vemo, kako netipično je naše vesolje? Da odgovorimo na to, moramo izračunati verjetnosti vsake kombinacije konstant. In to je pločevinka črvov, ki je še ne moremo odpreti – počakati bo treba na velik teoretični napredek.

Navsezadnje ne vemo, ali obstajajo drugi veliki poki. Vendar niso le metafizika. Morda bomo nekega dne imeli razloge verjeti, da obstajajo.

Natančneje, če bi imeli teorijo, ki bi opisovala fiziko v ekstremnih pogojih ultra-zgodnjega velikega poka - in če bi bila ta teorija potrjena na druge načine, na primer z izpeljavo nekaterih nepojasnjenih parametrov v standardnem modelu fizike delcev - potem, če je napovedal več velikih pokov, bi ga morali jemati resno.

Kritiki včasih trdijo, da je multiverzum neznanstven, ker nikoli ne moremo opazovati drugih vesolj. Ampak jaz se ne strinjam. Notranjosti črnih lukenj ne moremo opazovati, a verjamemo kakšnemu fiziku Roger Penrose pove o tem, kaj se tam zgodi - njegova teorija je pridobila verodostojnost, ker se strinja z mnogimi stvarmi, ki jih lahko opazimo.

Pred približno 15 leti sem bil na panelu na Stanfordu, kjer so nas vprašali kako resno smo vzeli koncept multiverzuma – na lestvici »ali bi nanj stavili svojo zlato ribico, svojega psa ali svoje življenje«. Rekel sem, da sem skoraj na pasji ravni. Linde je rekel, da bi skoraj stavil svoje življenje. Kasneje, ko so mi to povedali, fizik Steven Weinberg rekel, da bi "z veseljem stavil psa Martina Reesa in življenje Andreja Lindeja."

Na žalost sumim, da bova Linde, moj pes in jaz vsi mrtvi, preden dobimo odgovor.

Pravzaprav ne moremo biti niti prepričani, da bi razumeli odgovor – tako kot je kvantna teorija pretežka za opice. Predstavljivo je, da bi lahko strojna inteligenca raziskala geometrijske zapletenosti nekaterih teorij strun in izbruhala na primer nekatere generične lastnosti standardnega modela. Potem bi zaupali teoriji in njene druge napovedi vzeli resno.

Toda nikoli ne bi imeli »aha« trenutka vpogleda, ki je za teoretika največje zadovoljstvo. Fizična resničnost na svoji najgloblji ravni bi lahko bila tako globoka, da bi morala njena razjasnitev počakati na postčloveško vrsto – ne glede na okus depresivno ali vznemirljivo. Vendar to ni razlog, da bi multiverzum zavrnili kot neznanstvenega.

Ta članek je ponovno objavljen Pogovor pod licenco Creative Commons. Preberi Originalni članek.

Kreditno slike: Lanju Fotografie / Unsplash 

• Distribucija vsebine in PR s pomočjo SEO. Okrepite se še danes.
• Platoblockchain. Web3 Metaverse Intelligence. Razširjeno znanje. Dostopite tukaj.
• vir: https://singularityhub.com/2023/04/09/the-multiverse-our-universe-is-suspiciously-unlikely-to-exist-unless-it-is-one-of-many/