Новости всё Наука - iCity.life Казань

Еще до появления Эверетта и его идеи множественных вселенных, физики оказались в тупике. Им приходилось использовать один набор правил для субатомного мира, который подвластен квантовой механике, и другой набор правил для крупномасштабного повседневного мира, который мы можем видеть и осязать. Сложности перехода от одного масштаба к другому скручивают мозги ученых в причудливые формы.

Например, в квантовой механике частицы не имеют определенных свойств, пока на них никто не смотрит. Их природа описывается так называемой волновой функцией, включающей все возможные свойства, которые может иметь частица. Но в отдельно взятой вселенной все эти свойства не могут существовать одновременно, поэтому когда вы смотрите на частицу, она принимает одно состояние. Эта идея метафорически изображается в парадоксе с котом Шредингера — когда кот, сидящий в ящике, одновременно жив и мертв, пока вы не откроете коробку для проверки. Ваше действие превращает кота в теплого и живого либо в чучело. Впрочем, и с этим ученые не могут согласиться.

В мультивселенной вам не нужно беспокоиться о том, что вы можете убить кошку своим любопытством. Вместо этого всякий раз, когда вы открываете окно, реальность распадается на две версии. Непонятно? Соглашусь. Но где-то там может быть другая версия события, которое только что произошло у вас на глазах. Где-то там оно не произошло.

Осталось выяснить, какие причины нашли ученые, чтобы привязать эту невероятную теорию к фактам.

Таким образом реальность может быть бесконечной

В интервью 2011 года физик Колумбийского университета Брайан Грин, написавший книгу «Скрытая реальность: параллельные вселенные и глубокие законы космоса», объяснил, что мы не совсем уверены в том, насколько большая вселенная. Она может быть очень, очень большой, но конечной. Или же, если отправиться с Земли в любом направлении, космос может тянуться вечно. Примерно так большинство из нас его и представляет.

Но если космос бесконечен, он должен быть множественной вселенной с бесконечными параллельными реальностями, по мнению Грина. Представьте, что вселенная и все вещество в ней эквивалентны колоде карт. Точно так же, как в колоде 52 карты, будет ровно столько же различных форм вещества. Если перемешивать колоду достаточно долго, в конечном итоге порядок карт повторит изначальный. Аналогичным образом, в бесконечной вселенной вещество в конечном счете повторится и организуется подобным образом. Множественная вселенная, так называемый мультиверс, с бесконечным числом параллельных реальностей содержит похожие, но слегка другие версии всего, что есть, и обеспечивает таким образом простой и удобный способ объяснить повторение.

Так можно объяснить, как начинается и заканчивается Вселенная

У людей есть особенная страсть — и связана она с умением мозга формировать схемы — мы хотим знать начало и конец каждой истории. В том числе и истории самой вселенной. Но если Большой Взрыв был началом вселенной, что его вызвало и что существовало до него? Ждет ли вселенную конец и что будет после него? Этими вопросами хоть раз задавался каждый из нас.

Мультиверс может объяснить все эти вещи. Некоторые физики предполагали, что бесконечные регионы мультиверса можно называть мирами-бранами. Эти браны существуют во множественных измерениях, но мы не можем их обнаружить, поскольку способны воспринимать только три размерности пространства и одну — времени в нашем собственном мире-бране.

Некоторые физики считают, что эти браны как плиты громоздятся вместе, будто нарезанный хлеб в пакете. Большую часть времени они разделены. Но иногда сталкиваются. Теоретически, эти столкновения достаточно катастрофичны, чтобы вызвать повторяющиеся «большие взрывы» — так, чтобы параллельные вселенные начинались заново, снова и снова.

Наблюдения предполагают, что множественные вселенные могут существовать

Планковская орбитальная обсерватория Европейского космического агентства собирает данные о космическом микроволновом фоне, или CMB, — фоновом излучении, которое до сих пор светится со времен первой и горячей стадии существования Вселенной.

Ее исследование также привело к возможным свидетельствам существования мультивселенной. В 2010 году группа ученых из Великобритании, Канады и США обнаружила четыре необычных и маловероятных круговых узора в CMB. Ученые предположили, что эти метки могут быть «синяками», которые остались на теле нашей Вселенной после столкновения с другими.

В 2015 году исследователь ЕКА Ранг-Рам Хари сделал аналогичное открытие. Хари взял модель CMB из небесной картинки обсерватории, а затем удалил все остальное, что мы о ней знаем — звезды, газ, межзвездную пыль и так далее. В этот момент небо должно было стать по большей части пустым, не считая фонового шума.

Но не стало. Вместо этого в определенном диапазоне частот Хари смог обнаружить рассеянные пятна на карте космоса, области, которые были примерно в 4500 раз ярче, чем должны были быть. Ученые придумали еще одно возможное объяснение: эти участки — это отпечатки столкновений между нашей Вселенной и параллельной.

Хари считает, что если мы не найдем другой способ объяснить эти отметины, «придется сделать вывод, что Природа, в конце концов, может играть в кости, и мы лишь одна случайная вселенная среди множества других».

Вселенная слишком большая, чтобы исключать возможность существования параллельных реальностей

Есть вероятность, что множественные вселенные существуют, хотя мы и не видели параллельных реальностей, потому что мы не можем опровергнуть ее существование.

Сперва может показаться, что это ловкий риторический трюк, но подумайте о следующем: даже в нашем мире мы нашли много вещей, о существовании которых раньше не подозревали, и эти вещи происходили — глобальный кризис 2008 года является хорошим примером. До него никто не думал, что это вообще возможно. Дэвид Хьюм назвал такого рода события «черными лебедями»: люди будут считать, что все лебеди — белые, пока не увидят черных лебедей.

Масштабы Вселенной позволяют задуматься о возможности существования множественных вселенных. Мы знаем, что вселенная очень и очень большая, возможно, бесконечная в своих размерах. Это значит, что мы не сможем обнаружить все существующее во вселенной. И поскольку ученые определили, что Вселенной примерно 13,8 миллиарда лет, мы можем обнаружить лишь тот свет, который успел дойти до нас за это время. Если параллельная реальность находится дальше, чем за 13,8 светового года от нас, мы можем никогда не узнать о ее существовании, даже существуй она в различимых нами размерностях.

Множественные вселенные имеют смысл с точки зрения атеизма

Как объяснил в интервью 2008 года физик Стэнфордского университета Андрей Линде, если бы физический мир подчинялся несколько другим правилам, жизнь не смогла бы существовать. Если бы протоны были на 0,2% массивнее, чем сейчас, например, они были бы настолько нестабильными, что распадались бы на простые частицы мгновенно без образования атома. И если бы гравитация была чуточку мощнее, результат был бы чудовищным. Звезды вроде нашего солнца сжимались бы достаточно плотно, что выжигали бы свое топливо за несколько миллионов лет, не давая шанса образоваться планетам типа Земли. Это так называемая «проблема тонкой настройки».

Некоторые видят в этом точном равновесии условий доказательство участия всемогущей силы, высшего существа, которое создало все, чем сильно гневят атеистов. Но возможность существования мультиверса, в котором эта сила просто будет в отдельной реальности со всеми необходимыми для жизни факторами, вполне их устраивает.

Как говорил Линде, «для меня реальность множества вселенных логически возможна. Можно сказать: возможно, это некое мистическое совпадение. Возможно, Бог создал Вселенную для нашего блага. Я ничего не знаю о Боге, но вселенная сама по себе могла бы воспроизводить себя бесконечное число раз во всех возможных проявлениях».

Путешественники во времени не могут нарушить историю

Популярность трилогии «Назад в будущее» заставила многих увлечься идеей путешествий во времени. С тех пор как фильм вышел на экране, никто пока не разработал DeLorean, способный перемещаться взад и вперед во времени, на десятилетия или века. Но ученые считают, что путешествие во времени может быть хотя бы теоретически возможно.

И если оно возможно, мы могли бы оказаться в таком же положении, что и главный герой «Назад в будущее» Марти Макфлай — рискуя непреднамеренно изменить что-то в прошлом, тем самым изменив будущее и ход истории. Макфлай случайно помешал своим родителям встретиться и влюбиться, тем самым успешно убрав себя с семейных фотоснимков.

Однако в статье 2015 года было высказано предположение, что существование мультиверса не делает такие хлопоты обязательными. «Существование альтернативных миров означает, что нет и единой хронологии, которую можно нарушить», писал Георг Дворски. Напротив, если человек отправится в прошлое и что-то изменит, он просто создаст новый набор параллельных вселенных.

Мы могли бы быть симуляцией для развитой цивилизации

Все эти темы о параллельных вселенных, которые мы обсудили на текущий момент, были крайне интересны. Но есть еще кое-что любопытное.

В 2003 году философ Ник Бостром, директор Института будущего человечества при Оксфордском университете, задался вопросом, может ли все, что мы воспринимаем как реальность — в частности, нашу отдельную параллельную вселенную, — быть просто цифровым моделированием другой вселенной. По Бострому, понадобится 1036вычислений, чтобы создать подробную модель всей человеческой истории.

Неплохо развитая инопланетная цивилизация — существа, технологический уровень которых заставит нас выглядеть пещерными жителями палеолита, — вполне могла бы располагать достаточным объемом вычислительной мощности для этого всего. Более того, моделирование каждого отдельно живущего человека не потребует каких-то совсем головокружительных электронных ресурсов, поэтому смоделированных на компьютере существ может быть намного больше реальных.

Все это может означать, что мы живем в цифровом мире, как из фильма «Матрица».

Но что будет, если эта развитая цивилизация сама будет симуляцией?

Люди думали о множественных вселенных с незапамятных времен

Доказать это будет крайне сложно. Но здесь нельзя не припомнить старые высказывания, которые приписывают то Пикассо, то Сюзан Зонтаг: если ты можешь что-то вообразить, оно должно существовать.

И в этом что-то есть. В конце концов, задолго до того, как Хью Эверетт потягивал свой коньяк, множество людей на протяжении всей истории человечества воображали различные версии мультиверса.

Древние индийские религиозные тексты, например, заполнены описаниями множества параллельных вселенных. И у древних греков была философия атомизма, в которой утверждалось, что существует бесконечное множество миров, рассеянных в такой же бесконечной пустоте.

В Средние века также поднимались идеи множественных миров. Парижский епископ в 1277 году утверждал, что греческий философ Аристотель ошибался, говоря, что существует только один возможный мир, потому что это ставит под сомнение всемогущую силу Бога, способного создать параллельные миры. Эту же идею воскресил в 1600-х годах Готфрид Вильгельм Лейбниц, один из столпов научной революции. Он утверждал, что существует много возможных миров, каждый из которых наделен отдельной физикой.

Все это вписывается в нашу схему знаний о Вселенной

Каким бы странным ни казалось понятие мультиверса, в некотором роде оно вписывается в прогресс современной истории и в то, как люди видят себя и вселенную.

В 2011 году физики Александр Виленкин и Макс Тегмарк отмечали, что люди западной цивилизации постепенно успокаивались по мере того, как открывали природу реальности. Они начали с мышления, по которому Земля была центром всего. Выяснилось, что это не так, и что наша Солнечная система — лишь крошечная часть Млечного Пути.

Мультивселенная должна довести эту идею до логического конца. Если мультивселенная существует, это значит, что мы не избранные и что существуют бесконечные версии нас самих.

Но некоторые полагают, что мы только в самом начале пути к расширению сознания. Как писал физик-теоретик Стэнфордского университета Леонард Сасскинд, может быть, через пару столетий философы и ученые будут оглядываться назад, на наше время, как на «золотой век, в котором узкая провинциальная концепция Вселенной 20 века сменилась большей и лучшей мультивселенной ошеломляющих пропорций».