Կա՞ն զուգահեռ աշխարհներ:

2024 Հեղինակ: Seth Attwood | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2023-12-16 16:07

Ֆիզիկական իրականությունը կարող է շատ ավելի ընդարձակ լինել, քան ժամանակի մի հատված, որը մենք անվանում ենք Տիեզերք: Մեր տիեզերական միջավայրը կարող է կառուցվել անհավատալի մասշտաբով, իսկ մեր աստղագիտական գործիքները աներևակայելի սահմանափակ են: Մենք, ինչպես մրջյունները, չգիտենք, թե որքան մեծ է աշխարհը մրջնանոցից դուրս:

Այսպիսով, որոշ տեսական ֆիզիկոսներ լրջորեն դիտարկում են բազմաշխարհի տեսությունը, ըստ որի մեր աշխարհը շատերից մեկն է: Ավելին, կիրառելով Տիեզերքի քվանտային տեսությունը՝ մենք ստիպված ենք ընդունել, որ այն միաժամանակ գոյություն ունի բազմաթիվ վիճակներում։

Այլ կերպ ասած, թույլ տալով քվանտային տատանումների կիրառումը Տիեզերքում՝ մենք գործնականում ստիպված ենք ընդունել զուգահեռ աշխարհների գոյությունը։ Հետաքրքիր է նաև, որ լարերի տեսության և գնաճային տիեզերաբանության «հավերժական» տարբերակի համադրումը (խոսքը Տիեզերքի գնաճային մոդելի մասին) բնական հիմք է տալիս այսպես կոչված «լանդշաֆտային բազմաշխարհի» համար։

Multiverse Theory. Inflation

Սկսենք նրանից, որ բազմատեսակ հասկացությունը ի հայտ է գալիս ֆիզիկայի (և փիլիսոփայության) միանգամից մի քանի ոլորտներում, բայց ամենավառ օրինակը գնաճի տեսությունն է, որը նկարագրում է հիպոթետիկ իրադարձություն, որը տեղի է ունեցել այն ժամանակ, երբ մեր տիեզերքը շատ երիտասարդ էր. երկրորդ հին. NASA-ի տվյալներով՝ անհավանական կարճ ժամանակահատվածում Տիեզերքն անցել է արագ ընդարձակման, «ուռչելու» շրջան՝ դառնալով ավելի ու ավելի մեծ։

Ենթադրվում է, որ մեր տիեզերքում գնաճն ավարտվել է մոտ 14 միլիարդ տարի առաջ: Այնուամենայնիվ, գնաճը ամենուր միաժամանակ չի ավարտվում։ Հետազոտողները կարծում են, որ, հավանաբար, քանի որ գնաճը ավարտվում է մի տարածաշրջանում, այն շարունակվում է մյուսներում:

Այսպիսով, մինչ գնաճը ավարտվեց մեր տիեզերքում, կարող էին լինել այլ, շատ ավելի հեռավոր շրջաններ, որտեղ գնաճը շարունակվում էր, և շարունակվում է հենց հիմա: Ավելին, առանձին տիեզերքները, ըստ LiveScience-ի, կարող են «կտրել» ավելի մեծ, ուռչող, ընդլայնվող տիեզերքներ՝ ստեղծելով հավերժական ինֆլյացիայի անսահման ծով՝ լցված բազմաթիվ անհատական տիեզերքերով:

Հավերժական ինֆլյացիայի այս սցենարում յուրաքանչյուր տիեզերք առաջանալու է ֆիզիկայի իր օրենքներով, մասնիկների իր հավաքածուով, ուժերի իր դասավորվածությամբ և հիմնարար հաստատունների իր արժեքներով, ասում են հետազոտողները:

Սա կարող է բացատրել, թե ինչու է մեր տիեզերքն ունի հատկություններ, որոնք ունի, և հատկապես այնպիսիք, որոնք դժվար է բացատրել՝ օգտագործելով այնպիսի հասկացություններ, ինչպիսիք են մութ նյութը կամ տիեզերական հաստատունը: «Եթե լիներ բազմատեսակ, ապա մենք կունենայինք պատահական տիեզերական հաստատուններ տարբեր տիեզերքերում, և դա ուղղակի պատահականություն է, որ այն, ինչ մենք ունենք մեր տիեզերքում, ընդունում է այն արժեքը, որը մենք դիտարկում ենք», - ասում է համալսարանի տիեզերաբան Դեն Հելինգը: Արիզոնա և բազմաշխարհի տեսության փորձագետ:

Բազմաշխարհի տեսություն. դիտարկումներ և ապացույցներ

Հետաքրքիր է, որ մուլտֆիլմի գոյության ևս մեկ վկայություն դիտարկումներն են. մեր Տիեզերքում այնքան շատ բան պետք է տեղի ունենար, որ կյանքի գոյությունն անհավանական է թվում: Եվ եթե միայն մեկ Տիեզերք լիներ, ամենայն հավանականությամբ, դրանում կյանք չպետք է լիներ։ Սակայն բազմատեսակում կյանքի հավանականությունը շատ ավելի մեծ է:Բայց այս տեսությունը դժվար թե կարելի է համոզիչ անվանել, այդ իսկ պատճառով գիտնականների մեծամասնությունը թերահավատ է մնում բազմաշխարհի գաղափարին:

Եվ այնուամենայնիվ, շատերը փորձել են գտնել դրա գոյության ավելի շատ ֆիզիկական, համոզիչ ապացույցներ: Օրինակ, եթե հարեւան տիեզերքը վաղուց մեր տիեզերքին մոտ է եղել, այն կարող է բախվել նրա հետ՝ թողնելով նկատելի հետք:

Այս դրոշմը կարող է լինել տիեզերական միկրոալիքային ֆոնային ճառագայթման կամ մասունքային ճառագայթման աղավաղումների տեսքով (լույսը մնացել է այն ժամանակից, երբ տիեզերքը միլիոն անգամ փոքր էր, քան այսօր) կամ գալակտիկաների տարօրինակ հատկությունների բախման ուղղությամբ, Լոնդոնի համալսարանական քոլեջի հետազոտողների կողմից հրապարակված աշխատության համաձայն։

Որոշ աստղաֆիզիկոսներ էլ ավելի հեռուն են գնացել՝ փնտրելով հատուկ տեսակի սև խոռոչներ, որոնք կարող են լինել մեր տիեզերքի մասերի արտեֆակտներ, որոնք բաժանվել են իրենց տիեզերքի՝ քվանտային թունել կոչվող գործընթացի միջոցով:

Եթե մեր տիեզերքի որոշ տարածքներ բաժանվեին այս կերպ, ապա դրանք մեր տիեզերքում կթողնեին «փուչիկներ», որոնք կվերածվեին այս եզակի սև խոռոչների, որոնք, ըստ հետազոտողների, «այսօր կարող են գոյություն ունենալ»։

«Այդ սև խոռոչների պոտենցիալ հայտնաբերումը կարող է ցույց տալ բազմաշխարհի գոյությունը», - ասում են տեսաբանները: Այնուամենայնիվ, այս բոլոր տեսակի որոնումները մինչ այժմ ոչ մի տեղ չեն հանգեցրել, ուստի այսօր Multiverse-ը մնում է հիպոթետիկ:

Բազմաշխարհի տեսություն. ֆոնային ճառագայթում

1964 թվականին ֆիզիկոսներ Առնո Պենզիասը և Ռոբերտ Ուիլսոնն աշխատեցին Նյու Ջերսի նահանգի Հոլմդել քաղաքի Bell Laboratories-ում՝ ստեղծելով գերզգայուն միկրոալիքային ընդունիչներ ռադիոաստղագիտական դիտարկումների համար։ Բայց ինչ էլ անեին, նրանց չհաջողվեց ազատել ընդունիչները ֆոնային ռադիոյի աղմուկից, որը, տարօրինակ կերպով, թվում էր, թե միաժամանակ բոլոր կողմերից էր գալիս։

Պենզիասը կապ հաստատեց Փրինսթոնի համալսարանի ֆիզիկոս Ռոբերտ Դիկի հետ, ով տեսություն հայտնեց, որ ռադիո աղմուկը կարող է լինել տիեզերական միկրոալիքային ֆոնային ճառագայթում (CMB), որը առաջնային միկրոալիքային ճառագայթումն է, որը լցնում է տիեզերքը:

Սա CMB-ի հայտնաբերման պատմությունն է՝ պարզ և էլեգանտ: Իրենց հայտնագործության համար Պենզիասը և Վիլսոնը 1978-ին ստացան ֆիզիկայի Նոբելյան մրցանակ և հիմնավոր պատճառաբանությամբ: Նրանց աշխատանքը սկիզբ դրեց տիեզերագիտության նոր դարաշրջանին, որը թույլ տվեց գիտնականներին ուսումնասիրել և հասկանալ տիեզերքը, ինչպես երբեք:

Հետաքրքիր է, որ ֆիզիկոսների աշխատանքը նաև հանգեցրեց նորագույն պատմության ամենազարմանալի հայտնագործություններին. մասունքային ճառագայթման եզակի առանձնահատկությունները կարող են լինել առաջին ուղղակի ապացույցը, որ հայտնի տիեզերքից դուրս անսահման թվով աշխարհներ իսկապես գոյություն ունեն: Սակայն այս անսովոր հայտարարությունը ճիշտ հասկանալու համար անհրաժեշտ է ճանապարհորդություն կատարել դեպի ժամանակի սկիզբ։

Multiverse Theory: The Big Bang

Համաձայն Տիեզերքի ծագման ընդհանուր ընդունված տեսության՝ Մեծ պայթյունից հետո առաջին մի քանի հարյուր հազար տարվա ընթացքում մեր տիեզերքը լցված էր աներևակայելի տաք պլազմայով, որը բաղկացած էր միջուկներից, էլեկտրոններից և ֆոտոններից, որոնք ցրում էին լույսը:

Մոտ 380,000 տարի, մեր տիեզերքի շարունակական ընդլայնումը սառեցրեց այն մինչև 3000 Կելվինից ցածր ջերմաստիճան, ինչը թույլ տվեց էլեկտրոններին միաձուլվել միջուկների հետ՝ ձևավորելով չեզոք ատոմներ, իսկ ազատ էլեկտրոնների կլանումը թույլ տվեց լույսը լուսավորել խավարը:

Դրա ապացույցը, նախկինում նշված CMB-ի տեսքով, այն է, ինչ գտան Պենզիասը և Վիլսոնը: Նրանց հայտնագործությունը ի վերջո օգնեց հաստատել Մեծ պայթյունի տեսությունը:

Շատ դարեր շարունակ շարունակվող ընդլայնումը սառեցրել է մեր տիեզերքը մինչև մոտ 2,7K ջերմաստիճան, բայց այս ջերմաստիճանը անհավասար է: Ջերմաստիճանի տարբերությունները առաջանում են այն պատճառով, որ նյութը անհավասարաչափ է բաշխված ողջ տիեզերքում։Ենթադրվում է, որ դա պայմանավորված է քվանտային խտության փոքր տատանումներով, որոնք տեղի են ունեցել Մեծ պայթյունից անմիջապես հետո:

2017 թվականին Մեծ Բրիտանիայի Դուրհամի համալսարանի հետազոտողները հրապարակեցին մի փաստաթուղթ, որը ենթադրում էր, որ CMB տպումները (կոչվում են սառը կետեր) կարող են վկայել այլ աշխարհների մասին: Հեղինակները ենթադրեցին, որ միկրոալիքային ֆոնային ճառագայթման բծերը հայտնվել են մեր տիեզերքի և մյուս տիեզերքի բախման արդյունքում:

Ընդհանուր առմամբ, մասունքային ճառագայթման բծերը կարելի է համարել բազմաշխարհի գոյության առաջին վկայությունը՝ միլիարդավոր այլ տիեզերքներ, որոնք նման են մեզ»,- գրում են հետազոտողները։

Multiverse Theory: Dark Matter

Մեկ այլ ապացույց բազմաշխարհի տեսության գանձարանում ավելացնում է նոր, չափազանց հետաքրքիր ուսումնասիրություն: Նրա արդյունքները, գրում է Vice-ը, հուշում են, որ փլուզված տիեզերքներից գոյացած սև խոռոչները մութ մատերիա են առաջացնում, և մեր տիեզերքը արտաքին մարդկանց համար կարող է սև խոռոչի տեսք ունենալ:

Նկատի ունեցեք, որ մութ նյութը անտեսանելի նյութ է, որը կազմում է Տիեզերքի զանգվածի մեծ մասը, թեև այն չի արձակում նկատելի լույս, այն դեռ գոյություն ունի, քանի որ գրավիտացիոն ազդեցություն ունի գալակտիկաների կլաստերների և տարածության այլ արձակող օբյեկտների վրա:

Մութ նյութը բացատրելու համար առաջարկվել է վարկածների գլխապտույտ զանգված, սակայն այժմ գիտնականները ենթադրում են, որ նախնադարյան սև խոռոչները, հիպոթետիկ օբյեկտները, որոնք թվագրվում են տիեզերքի վաղ օրերից, «մութ մատերիայի համար կենսունակ թեկնածու են»: Այս եզրակացությանն է հանգել ԱՄՆ-ի, Ճապոնիայի և Թայվանի հետազոտողների միջազգային խումբը՝ այս տարվա հունվարին Physical Review Letters գիտական ամսագրում հրապարակված աշխատության մեջ:

Եվ այնուամենայնիվ, այս պահին այս բոլոր հասկացությունները ենթադրական են, թեև ֆիզիկոսներն ակնկալում են, որ առաջիկա տարիներին բարդ աստղադիտակներով դիտելու նոր եղանակներ կօգնեն շատ հարցերի պատասխանելու:

Multiverse Theory. Inflation կրկին

Հայտնի բրիտանացի տեսական ֆիզիկոս Սթիվեն Հոքինգը մահացել է 2018 թվականի մարտի 14-ին՝ տասնամյակներ գամված հաշմանդամի սայլակին և կախված խոսքի սինթեզատորից՝ ամիոտրոֆիկ կողային սկլերոզի պատճառով առաջացած տառապանքից հետո: Գիտնականի վերջին հետազոտական աշխատանքը, որը հրապարակվել է նրա մահից ընդամենը 10 օր առաջ, գրվել է տեսական ֆիզիկայի պրոֆեսոր Թոմաս Հերտոգի հետ միասին և վերաբերել է բազմաշխարհին։

Հարթ ելք հավերժական գնաճի՞ց» վերնագրով հոդվածում։ Հոքինգը և Հերտոգը տեսություն դրեցին, որ Մեծ պայթյունից հետո տարած ժամանակի արագ ընդլայնումը կարող է կրկնվել՝ ստեղծելով բազմաթիվ տիեզերք:

Նրանց աշխատանքն ըստ էության գնաճի տեսության ընդլայնումն է, որը ենթադրում է, որ նախքան Մեծ պայթյունը տիեզերքը լցված էր էներգիայով, որը բուն տիեզերքի մի մասն էր, և այդ էներգիան պատճառ էր դառնում, որ տարածությունը ընդլայնվի էքսպոնենցիալ արագությամբ: Հենց այս էներգիան է առաջացրել Մեծ պայթյունը, և սա այն է, ինչի մասին մենք ավելի վաղ խոսեցինք:

Այնուամենայնիվ, քանի որ գնաճը, ինչպես և մնացած ամեն ինչ, իր բնույթով քվանտային է, սա նշանակում է, որ տիեզերքում պետք է լինեն տիեզերքի շրջաններ, որտեղ գնաճը ավարտվի և սկսվի Մեծ պայթյունը: Այնուամենայնիվ, այս տարածքները երբեք չեն կարող բախվել միմյանց, քանի որ դրանք բաժանված են ուռչող տարածության տարածքներով:

Multiverse Theory: Քննադատություն և եզրակացություններ

Եզրափակելով՝ պետք է ասել, որ երբ ինչ-որ մեկը խոսում է բազմաշխարհի տեսության մասին, այն կարող է միաժամանակ հնչել և՛ ինքնահավան, և՛ խոնարհ: Բայց շատ ֆիզիկոսներ բոլորովին այլ արձագանք ունեն. նրանց կարծիքով, բազմաշխարհի գաղափարը գիտական չէ և, հնարավոր է, նույնիսկ «վտանգավոր», քանի որ այն կարող է հանգեցնել սխալ ուղղորդված գիտական ջանքերի:

Օրինակ՝ Փրինսթոնի համալսարանի բնական գիտությունների պրոֆեսոր Փոլ Սթայնհարդը Մուլտիտիեզերքի տեսությունն անվանեց «Որևէ բանի տեսություն», քանի որ այն համատեղելի է կամայական դիտարկման հետ և, հետևաբար, չունի որևէ էմպիրիկ կողմնակալություն:

Այսպես թե այնպես, չնայած աշխարհների բազմակարծության տեսության քննադատությանը, գիտական հետազոտությունների տվյալները (որոնցից մի քանիսը նկարագրված են այս հոդվածում) հնարավորություն են տալիս առաջ քաշել նույնիսկ նման խելագար թվացող տեսություններ։ Ի վերջո, վերադառնալով մրջնանոցի նմանությանը, ի՞նչ գիտենք մենք այն աշխարհի մասին, որտեղ ապրում ենք: