Существуют ли доказательства того, что мы живем в Мультивселенной?
Как думаете, существует ли параллельная вселенная? Или их много? Несмотря на то, что разговоры о параллельных мирах излюбленная тема научных фантастов, теоретическая физика допускает их существование. Так, выдающийся физик-теоретик, легенда космологии Стивен Хокинг считал, что попасть в иную реальность можно сквозь черную дыру. Еще один известный ученый Митио Каку предлагает несколько иной взгляд на Мультивселенную — с точки зрения квантовой механики, согласно законам которой одна и та же частица может существовать в двух местах одновременно. Более того, Каку отмечает, что все больше ученых сегодня не верят в существование одной-единственной Вселенной, считая подобную точку зрения лишь одной из многих теорий, способных объяснить устройство нашего мира. Но есть ли хоть малейшие доказательства существования множества миров или наоборот, их отсутствия? Давайте разбираться.
Если параллельные реальности существуют, то как сильно отличаются от нашей?
Другой мир
Хочу сразу предупредить читателя — все разговоры о параллельных мирах так или иначе упираются в законы, описывающие как элементарные частицы (протоны, фотоны, электроны, кварки и пр.) взаимодействуют между собой. А все что касается квантовой физики, и я не преувеличиваю, очень и очень сложно. Причем иногда до такой степени, что сами ученые открыто признаются в том, что не понимают ее. Но если умнейшие представители рода человеческого не могут с уверенностью сказать как устроена Вселенная на атомном уровне, что же говорить обо всех остальных, обычных жителях планеты? Можно ли вообще разобраться в том, сколько существует альтернативных реальностей?
Начнем с того, что современная наука пока не может ни доказать, ни опровергнуть существование Мультивселенной. А это означает, что тонкую грань между наукой и научной фантастикой бывает сложно заметить, но мы с вами не будем выходить за пределы физических теорий.
Кто знает, может быть прямо сейчас вы из параллельной вселенной тоже читаете эту статью.
Итак, в интервью Russia Today доктор Митио Каку утверждает, что теоретическая физика всерьез рассматривает вероятность того, что наша Вселенная может сосуществовать с другими мирами. Так, если Мультивселенная реальна, она может объяснить многие законы природы. Более того, существование параллельных вселенных могло бы объяснить появление жизни на нашей планете — только вспомните череду случайных событий, позволивших нашим далеким предкам выйти из воды на сушу. Со стороны может даже показаться, что Вселенная существует для того лишь, чтобы на свет появились мы с вами. Но означает ли это, что где-то в космосе есть Бог? Не обязательно. Каку отмечает, что сам факт нашего существования может указывать на то, что в других вселенных у нашей планеты не было бы Луны, а энергии Солнца могло оказаться недостаточно для поддержания на Земле температуры для возникновения жизни.
Еще больше новостей из мира популярной науки и высоких технологий читайте на нашем канале в Google News.
Где доказательства?
Прошлой весной репортаж с крупнейшего в мире нейтринного телескопа — раскинувшейся сетки детекторов, вплетенных в антарктический лед, совпал со вспышкой гиперболических заголовков в мировых СМИ. Утверждалось, что ученые наконец обнаружили доказательства существования параллельного мира. Правда, очень необычного — исследователи утверждали, что время в этом мире идет в обратную сторону, а Большой взрыв представляет собой конец, а не начало. Хотя начинать поиски своего стареющего двойника пока слишком рано, физики предположили существование такой Вселенной не просто так. Дело в том, что они поймали странные сигналы из космоса, которые не поддаются простому объяснению.
Шесть лет назад в ходе эксперимента в Антарктике, исследователи обнаружили странные частицы, которые могут свидетельствовать о существовании параллельной реальности. Устройство, называемое антарктической импульсной переходной антенной (ANITA), улавливает радиосигналы, возникающие при столкновении высокоэнергетических частиц из глубокого космоса с нашей атмосферой. Некоторые волны скользят по земле, прежде чем их зафиксирует ANITA, а другие отскакивают ото льда.
Гигантский воздушный шар, который нес на себе набор антенн ANITA над Антарктидой.
В основе этой тайны лежат нейтрино: призрачные, высокоэнергетические частицы, которые могут проходить сквозь почти любой материал невредимыми, но могут производить предательские радиоимпульсы, которые улавливает ANITA. Чтобы продолжить изучение необычных сигналов, физики обратились к IceCube — нейтринному телескопу, состоящему из длинных цепочек детекторов, расположенных вблизи южного полюса. Нейтрино, проходя сквозь лед, может производить другие частицы, которые испускают крошечные вспышки света, которые могут обнаружить датчики IceCube.
Новые данные, опубликованные в марте в журнале The Astrophysical Journal, означают, что ученым придется продолжать искать менее очевидные объяснения. Некоторые предположили, что аномалии возникли из-за радиоволн, отражающихся от пещер или погребенных во льду озер. Другие теоретики предлагали более экзотические идеи, например о том, что тяжелые, высокоэнергетические частицы в соответствии с данными ANITA могут описывать одного кандидата на темную материю-таинственное вещество, которое, как полагают исследователи, составляет 85% всей материи во Вселенной. И, наконец, третьи выдвинули гипотезу, согласно которой экзотические частицы соответствуют существующей теоретической модели параллельной вселенной — симметричной нашей, но населенной антиматерией и движущейся в обратном направлении.
Согласитесь, все три предположения как минимум интригуют и буквально заставляют нас представить то, какой Вселенная может быть на самом деле. Так или иначе, на сегодняшний день нет 100% доказательств того, что частицы, которые уловила ANITA, действительно исходят из параллельного мира, в котором вообще все наоборот. Исследователи, работающие над проектом отмечают, что впереди еще очень много работы и перепроверки данных, так что остается только ждать результатов будущих открытий. Ну а мы, в свою очередь, поможем вам скорость время — так, летом я рассказывала об удивительном взгляде на Вселенную Нобелевского лауреата Сэра Роджера Пенроуза, рекомендую к прочтению.
Источник
Параллельные миры. Что говорит наука
Несколько вариантов Вселенной
В 2015 году астрофизик Ранга-Рам Чари сделал заявление, что получил интересные данные. Они могут свидетельствовать о существование других Вселенных. Его работа была основана на анализе карты космического фонового излучения (CMB), созданной в планетарной космической обсерватории. Она принадлежит Европейскому космическому агентству. То, что обнаружил Чари, представляло собой таинственное светящееся пятно. Оно могло быть «синяком», вызванным столкновением нашей Вселенной и ее альтернативным вариантом.
Большинство ученых отвергают эту идею как «научную фантастику». Но некоторые из них считают, что наша Вселенная состоит из 7, 11 или более измерений. И допускают существование бесчисленных параллельных миров.
Существуют ли параллельные вселенные?
Некоторые ученые утверждают, что параллельных вселенных может быть бесконечно много. Если это правда, то каждая из них индивидуальна, или они являются зеркальным отображением нашей Вселенной? Существует ли кто-то другой, или, может быть существуют тысячи копий одного и того же человека? Какие эти люди? Они веселятся? Они богаты? Или они красивы? И может у них есть деньги, которые они могут мне одолжить?
Возможно, в некоторых Вселенных мы с вами не существуем. Возможно, в одной параллельной вселенной динозавры никогда не вымерли. В другой, возможно, Гитлер выиграл войну. В других, Никсон никогда не был избран президентом. И НАСА было разрешено идти вперед со своими планами по созданию базы на Луне и колонизации Марса.
Альтернативные реальности
могут также охватывать время. Время и скорость света замедляются в одном мире и ускоряются в другом. Или, например, в других мирах время бежит назад. И все бесконечные варианты будущего уже заняты. Одна реальность — это «вы» в будущем. А другой «вы» — через минуты, или дни, недели, месяцы, годы в будущем, живущие вашей жизнью, которая для вас еще впереди.
Ученые, изучающие такие вещи, предполагают, что копия вас может жить одинаковой с вашей жизнью. Или же совершенно другой. Тот, кто читает эту статью, может быть физиком-ядерщиком. Но в другой реальностью мог стать пианистом. Какой фактор или факторы отвечают за такие изменения или, наоборот, сходство? Если другой Вы имеете все те же восприятия, опыт и навыки, что и настоящий, то кажется логичным, что другой вы делали бы тоже самое. Любая дивергенция будет опираться на небольшие изменения в физическом теле, восприятии или опыте этого близнеца.
Возможности здесь бесконечны. Одна Вселенная может быть размером с атом, другая находиться на орбите вокруг атома или молекулы. Она может вмещать сотни, тысячи, миллионы, миллиарды субатомных галактик с одинаковыми свойствами. Причем наша собственная Вселенная является относительно такой атомной конструкцией бесконечно большой суперструктурой.
Пузырьковые вселенные и квантовая пена
Квантовая теория предсказывает, что на субатомном уровне космос — это безумие субатомной активности с участием частиц и волн. И то, что мы осознаем как реальность, является лишь пятнами на лице этого квантового континуума.
Квантовая механика предполагает, что в мире субатомных частиц все вероятности происходят в разных местах одновременно. Хотите быть в двух местах сразу? Квантовая механика говорит, что это возможно.
Начало существования можно представить как бурлящее кипение потенциального вселенского пузыря, появившегося в квантовой пене континуума. Когда появляется квантовый пузырь, он может расти и расширяться, становясь расширяющейся звездной Вселенной. Возможно, в море квантовой пены может появиться бесконечное количество расширяющихся пузырьковых Вселенных.
Теория Вселенского пузыря основана на концепции космической инфляции, предложенной Аланом Гутом, Александром Виленкиным и другими. Вселенная, в которой мы живем, — это всего лишь один пузырь среди бесчисленных пузырьков, всплывающих из квантовой пены, являющихся основой для всего существующего.
В обширном море квантового пространства могут быть бесчисленные пузыри. Но не все они будут существовать по тем же правилам и при той же физике, которая управляет нашим миром.
11 измерений
Некоторые из этих миров могут быть четырехмерными, как наш. В то время как другие могут свернуться в семь, одиннадцать или более измерений. В одной пузырьковой Вселенной вы сможете лететь во всех направлениях без ограничений. Тогда как в нашей физике законы Ньютона и Эйнштейна такие ограничения описывают.
Вселенные пузырей, которые расположены близко друг к другу, могут даже склеиваться. Хотя бы временно, создавая отверстия и трещины во внешней мембране. Если они соединятся вместе, то, возможно, некоторые из физических материалов из одного пузыря могут быть перенесены в другой. Теперь вы знаете, откуда возник странный материал, растущий внутри холодильника. Он из другого измерения.
Ученые Пол Стейнхардт и Нейл Турок предполагают, что не было никакого Большого Взрыва. Скорее мы возникли в бесконечном цикле космических столкновений. Возможно, связанных с чередующимися пузырьковыми Вселенными. Тем самым объясняется открытие исследователя Ранга-Рама Чари в 2015 году — наша Вселенная могла столкнуться с другой Вселенной. Было ли это столкновение мягким, неизвестно. Но на основании анализа космического фона он обнаружил таинственные светящиеся пятна. Они могут быть «синяком», возникающим в результате столкновения с параллельной Вселенной.
Множество миров Эверетта
Как утверждал физик — теоретик Хью Эверетт, универсальная волновая функция является «фундаментальной сущностью, подчиняющейся во все времена детерминированным волновым уравнением» (Эверетт, 1956). Таким образом, волновая функция вещественна и не зависит от наблюдателя или других ментальных постулатов (Эверетт, 1957), хотя она по-прежнему подвержена квантовому запутыванию.
В формулировке Эверетта измерительное устройство (MA) и системы объектов (OS) образуют составную систему. До момента измерения она существует в четко определенных (но зависящих от времени) состояниях. Измерение считается причиной взаимодействия MA и OS. После того, как OS взаимодействует с MA, уже невозможно описать любую систему как независимое состояние. Согласно Эверетту (1956, 1957), единственными значимыми описаниями каждой системы являются относительные состояния. Например, относительное состояние OS при условии состояния МА или относительное состояние МА при условии состояния OS. Как утверждал Хью Эверетт, то, что видит наблюдатель, и текущее состояние объекта, связно самим актом измерения или наблюдения; они запутались.
Однако Эверетт рассуждал, что, поскольку волновая функция, по-видимому, изменилась в тот момент, когда она наблюдалась, тогда нет необходимости фактически предполагать, что она изменилась. По словам Эверетта, крах функции волны является избыточным. Таким образом, нет необходимости включать коллапс волновой функции в квантовой механике. И он удалил ее из своей теории, сохраняя волновую функцию, которая включает в себя волну вероятности.
Согласно Эверетту (1956), «обрушившееся» состояние объекта и связанный с ним наблюдатель, который наблюдал один и тот же исход, были скоррелированы актом измерения или наблюдения. То есть то, что воспринимает наблюдатель, и состояние объекта запутывается.
Однако вместо коллапса волновой функции выбор сделан из множества возможных вариантов. Так что среди всех возможных вероятных результатов результат становится реальностью.
Для каждого свой мир
Эверетт утверждал, что экспериментальный аппарат следует рассматривать квантовомеханически. В сочетании с волновой функцией и вероятной природой реальности это привело к интерпретации «множества миров» (Dewitt, 1971). Объект измерения и измерительный аппарат/наблюдатель находятся в двух разных состояниях, то есть в разных «мирах».
Когда производится измерение (наблюдение), мир разворачивается в отдельный мир для каждого возможного результата в зависимости от их вероятности. Все вероятные результаты существуют независимо от того, насколько это вероятно или маловероятно. И каждый результат представляют собой отдельный «мир». В каждом мире измерительная аппаратура указывает, какой из результатов получился, и какой вероятный мир становится реальностью для этого наблюдателя (Dewitt, 1971; Everett, 1956, 1957).
Поэтому предсказания основаны на расчетах вероятности того, что наблюдатель окажется в том или ином мире. Как только наблюдатель входит в другой мир, он не знает о других мирах, которые существуют параллельно. Более того, если он изменит миры, он больше не будет знать, что существует другой мир (Эверетт, 1956, 1957): все наблюдения становятся последовательными и включают даже память о прошлом, существовавшем в другом мире.
Интерпретация «многих миров»
(сформулированная Брайсом Девиттом и Хью Эвереттом), отвергает коллапс волновой функции. Вместо этого она охватывает универсальную волновую функцию. Она представляет собой общую объективную реальность, состоящую из всех возможных вариантов будущего. Все из них являются реальными, и существуют как альтернативные реалии в нескольких Вселенных. То, что разделяет эти множественные миры, — квантовая декогеренция.
Настоящее, будущее и прошлое рассматриваются как имеющие несколько ветвей. Как бесконечное множество дорог, ведущих к бесконечным исходам. Таким образом, мир является как детерминированным, так и недетерминированным (это представлено хаосом или случайным радиоактивным распадом). И существует бесчисленное множество вариантов будущего и прошлого.
Как это описано у Брайса Девитта (1973; Dewitt, 1971): «Эта реальность, совместно описываемая динамическими переменными и вектором состояния, не является реальностью, о которой мы обычно думаем. Она является реальностью, состоящей из многих миров. В силу временного развития динамических переменных вектор состояния естественным образом распадается на ортогональные векторы, отражающие непрерывное расщепление Вселенной на множество взаимно ненаблюдаемых, но одинаково реальных миров, в каждом из которых каждое измерение дало определенный результат, и в большинстве из них соблюдаются известные статистические квантовые законы».
Девитт говорит о многомировой интерпретации работы Эверетта. Он утверждает, что в объединенной системе наблюдателя-объекта может наблюдаться раскол. Это наблюдение, вызывающее расщепление. И каждый раскол соответствует различным или множественным возможным результатам наблюдения. Каждый раскол — отдельная ветка или путь. «Мир» относится к одной ветви и включает в себя полную историю измерений наблюдателя относительно той единственной ветви, которая является миром для себя. Однако каждое наблюдение и взаимодействие могут вызывать расщепление или разветвление таким образом, что объединенная волновая функция наблюдателя-объекта изменяется на две или более невзаимодействующих ветвей, которые могут расщепляться на многие «миры», в зависимости от того, какие из них более вероятны. Расщепление миров может продолжаться бесконечно.
Поскольку существует бесчисленное количество наблюдаемых событий,
постоянно происходящих, существует огромное количество одновременно существующих состояний или миров. Все из них существуют параллельно, но которые могут запутаться. И это означает, что они не могут быть независимыми друг от друга и относиться друг к другу. Это понятие имеет основополагающее значение для концепции квантовых вычислений.
Аналогичным образом, в формулировке Эверетта эти ветви не являются полностью разделенными. Они подвержены квантовой интерференции и запутыванию. Так что они могут сливаться, а не разделяться друг от друга, тем самым создавая одну реальность. Но если они расщепляются, создается несколько миров. Это приводит к вопросу: что, если существует что-либо, что отделяет эти вселенные друг от друга? Может быть темная материя?
Многопользовательская математика
«Математика — это инструмент, с помощью которого вы можете описать любое событие таким образом, что оно полностью не будет зависеть от человеческого восприятия. Я действительно верю, что существует такая вселенная, которая может существовать независимо от меня. И она будет продолжать существовать, даже если бы не было людей вообще», — заявляет Макс Тегмарк, профессор физики Массачусетского технологического института.
Утверждается, что теория математической мультиверсии является наиболее объективной перспективой множественных вселенных. Сторонники математических вселенных утверждают, что математика не является символом физической реальности. Она лишь суммирует существующую реальность. Цифры не являются отдельным языком, который описывает реальные физические вещи. Цифры — это и есть вещь.
Математическая вселенная основана на двух факторах. Во-первых, физический мир является математической структурой. Во-вторых, все математические структуры существуют где-то еще. Мы с вами и кошкой являемся символами математической структуры. Математическая мультиверсия требует, чтобы мы отбросили идею субъективной реальности. Реальность не основана на нашем восприятии ее, и мы не «создаем нашу собственную реальность» — по крайней мере, согласно этой точке зрения. Существует реальность, независимая от нашего восприятия. И то, как мы воспринимаем и передаем эту реальность, — это всего лишь мелкое человеческое приближение конечной математической истины.
Из этой теории мы получаем выводы, что наша Вселенная является просто компьютерным симулятором.
Могут ли параллельные миры отвечать за «потерянную» массу нашей Вселенной?
Большая часть материи в нашей Вселенной, похоже, пропала без вести. Космологи, астрофизики и астрономы не могут его найти. Например, на основе данных, собранных космическим аппаратом Европейского космического агентства «Планк», было заявлено, что мы видим только 4,9% Вселенной. Еще 68,3% составляют темные силы и чистая энергия, а остальные — 26,8%, отведены для темной материи. Даже сверхточное 15-месячное исследование космоса космическим аппаратом Европейского космического агентства «Планк» могло обнаружить только менее 5% от общего числа. Итак, где вся эта масса?
Возможно, недостающее вещество надежно хранится в параллельной Вселенной…
Источник