Физики полагают, что параллельные вселенные существуют и скоро это можно будет доказать
Случалось ли вам ловить себя на мысли о том, что вы существуете в параллельной Вселенной и там все по-другому? Я часто об этом думаю, но тут необходимо учесть количество просмотренных мной научно-фантастических фильмов и сериалов. Однако такие размышления, когда им предаются ученые, а не простые обыватели, могут многое рассказать о том, как устроена наша Вселенная. Так, одна из последних научных работ физика-теоретика Стивена Хокинга была посвящена параллельным вселенным и способам, с помощью которых можно доказать\опровергнуть их существование. Но даже если параллельные вселенные существуют, какие они?
Кто знает, чем заняты вы в параллельной вселенной
Что физики думают о параллельных вселенных?
Как пишет Themindunlished.com, физик-теоретик Шон Кэрролл высказал мнение о том, что маломасштабная структура Вселенной указывает на существование множества параллельных миров. Шокирующие комментарии были сделаны на подкасте Jeff Rogan Experience (JRE) в прошлом году. Кэрролл говорит, что тот факт, что крошечные частицы, такие как электроны и фотоны, не имеют одного заданного местоположения во Вселенной, свидетельствует о том, что существует много параллельных вселенных.
Необходимо отметить, что квантовая физика это то, с чем человеческое воображение очень плохо справляется. По этой причине многие лжеученые и всевозможные гуру очень любят впутывать в собственные представления о Вселенной пару-тройку слов о квантовой физике. Об этом они с гордостью заявляют на семинарах и пишут посты в социальных сетях. Как говорится, если не понимаешь что происходит, начинай говорить о квантовой физике. Так что нужно быть очень внимательным и уметь отличать спекулятивные заявления от заявлений настоящих ученых.
А как думаете, существует ли мультивселенная? Давайте поговорим на эту увлекательную тему в нашем Telegram-чате и в комментариях к этой статье
Теория бессмертной вселенной распространена среди представителей научного сообщества
В недавно опубликованной статье о тайнах света мы обсуждали квантовую физику — танец электронов вокруг ядра атомов. Это в очередной раз подтверждает то, что мы итак знали — на квантовом уровне все действительно по-другому. Вы только вдумайтесь — пустой вакуум пространства заполнен крошечными частицами, которые постоянно появляются и исчезают. При этом теорема Белла — фундаментальная конструкция в квантовой механике — может доказать существование мультивселенных. Эта теорема имеет дело с ситуациями, когда частицы взаимодействуют друг с другом, запутываются, а затем расходятся в разные стороны. Конечно, есть еще уравнения, законы физики, и закономерности, которым нужно подчиняться, но Кэролл не исключает, что некоторые альтернативные миры действительно могут существовать.
В прошлом Кэрролл выдвинул несколько новаторских, но противоречивых теорий о природе времени и Большого взрыва. Согласно одной из его гипотез, Вселенная возникла не в результате гигантского взрыва, а является бесконечно древней, постоянно расширяющейся Вселенной, в которой время может течь как вперед, так и назад. Звучит захватывающе, не так ли? Кэролл также считает, что квантовая физика — это не просто приближение к истине. Сейчас перед учеными стоят тайны темной материи и темной энергии, а учитывая тот факт, что далеко не все согласуется с Общей теорией относительности Эйнштейна, пришло время заняться нашим пониманием квантового мира.
Параллельные миры могут очень сильно отличаться от нашего, но скорее всего в них действуют одни и те же законы физики
В 2011 году физик Брайан Грин написал книгу под названием «Скрытая реальность: параллельные вселенные и глубинные законы Космоса». В ней британский физик и популяризатор науки пишет, что ученые не могут избежать наличия какой-либо версии мультивселенной в своих исследованиях. Многие физики думают о той или иной версии теории параллельной вселенной. Если все это полная чушь, то это напрасная трата сил и времени. Но если эта идея верна, то это по-настоящему фантастический переворот в нашем понимании мира и Вселенной.
Еще больше увлекательных статей о нашей Вселенной читайте на нашем канале в Яндекс.Дзен
Стивен Хокинг также предполагал, что благодаря квантовой механике Большой Взрыв подарил нам бесконечное количество вселенных, а не только одну. Чтобы попробовать доказать наличие или отсутствие параллельных миров, Хокинг в соавторстве с Томасом Хертогом из Левенского Университета (Бельгия), предположили, что если мультивселенная существует, она должна была оставить след в реликтовом излучении. Обнаружить его сможет зонд со специальным детектором, который Хокинг и Хертог предлагают отправить в космос. Подробнее об этой удивительной миссии читайте в нашем специальном материале.
Так что не исключено, что Грин, Кэрролл, Хокинг и Хертог правы. Недавно исследователи из Национальной лаборатории Ок-Риджа в Теннесси объявили о своем желании выяснить существуют ли мультивселенные или зеркальные отражения нашей собственной реальности. Об этом пишет издание New Scientist, так что ждем дальнейших подробностей и надеемся, что скоро у них все получится!
Источник
Почему наша Вселенная такая странная и существуют ли законы физики?
Природа может быть разной для разных людей. Природа может быть чудесной. Природа может быть странной. У природы есть законы. Природа продолжает удивлять ученых, которые пытаются эти законы понять. За последние несколько десятилетий научное сообщество пришло к принятию концепции «естественности» – это термин, придуманный Эйнштейном, который описывает изящно сложные законы природы. Ученые считают, что если Вселенная естественна, то ее можно объяснить математически. Но если ее природа неестественна, то некоторые законы физики произвольны и кажутся чрезвычайно тонко настроенными, чтобы позволить жизни (как мы ее знаем) возникнуть и существовать. И все же, ученые стремятся к единому описанию реальности. Но современная физика допускает множество различных описаний, многие из которых эквивалентны друг другу и связаны ландшафтом математических возможностей.
Как хорошо мы знаем Вселенную, чтобы утверждать, что известные законы физики существуют?
Тайны Вселенной
В череде обыденных будней может показаться, что мы знаем о мире и Вселенной достаточно, чтобы утвердительно ответить на вопрос о том, существуют ли все известные законы физики. Однако ученые, изучающие квантовый мир могут с этим не согласиться. Как пишет Quanta Magazine, физики нашли много примеров двух совершенно различных описаний одной и той же физической системы.
Итак, если физические ингредиенты – это частицы и силы, то рецепты – это математические формулы, кодирующие их взаимодействия. В таком случае, сам процесс приготовления пищи – и есть процедура квантования, которая превращает уравнения в вероятности физических явлений. Вот почему квантовые физики задаются вопросом, как разные «рецепты приготовления» приводят к одинаковым результатам.
Еще больше увлекательных статей о том, как устроена наша Вселенная, читайте на нашем канале в Google News
Альберт Эйнштейн, как известно, считал, что, учитывая некоторые общие принципы, существует уникальный способ построить последовательную, функционирующую вселенную. С точки зрения Эйнштейна, если бы мы достаточно глубоко исследовали сущность физики, существовал бы один и только один способ, которым все компоненты — материя, излучение, силы, пространство и время — сочетались бы вместе, чтобы заставить реальность работать, подобно тому, как уникально сочетаются шестеренки, пружины, циферблаты и колесики механических часов.
Физика элементарных частиц
Современная Стандартная модель физики элементарных частиц действительно представляет собой плотно сконструированный механизм, состоящий всего из нескольких компонентов. Однако вместо того, чтобы быть уникальной, Вселенная кажется одним из бесконечного множества возможных миров. Мы понятия не имеем, почему именно эта комбинация частиц и сил лежит в основе структуры природы.
Возможно, мы живем в Мультивселенной
Кроме того, стандартная модель содержит 19 констант природы — такие числа, как масса и заряд электрона, которые должны быть измерены в экспериментах. Значения этих «свободных параметров», по-видимому, не имеют более глубокого смысла.
Если наш мир – всего лишь один из многих, то как мы можем существовать одновременно с альтернативными вселенными? Нынешнюю точку зрения можно рассматривать как полярную противоположность эйнштейновской мечте об уникальном космосе. Современные физики охватывают огромное пространство возможностей и пытаются понять его всеобъемлющую логику и взаимосвязь. Из золотоискателей они превратились в географов и геологов, детально описывающих ландшафт и изучающих силы, которые его сформировали.
Теория струн
Теория струн стала переломным моментом для современной физики. На данный момент она является единственной теорией, ближе всех подобравшейся к той самой «теории всего» – мечте Альберта Энйштена, способную описать все частицы и силы, включая гравитацию, а также подчиняясь строгим логическим правилам квантовой механики и теории относительности.
Хорошей новостью во всей этой истории является то, что у теории струн нет циферблата (как у механических часов). Не имеет смысла спрашивать, какая теория струн описывает нашу Вселенную, потому что существует только одна. Отсутствие каких-либо дополнительных признаков приводит ученых к выводу о том, что все числа в природе должны определяться самой физикой. Они не являются «константами природы», а лишь переменными, фиксируемыми уравнениями (возможно, неразрешимо сложными).
Однако важно понимать, что существует сложное, огромное количество решений теории струн. В физике это не является чем-то необычным. Мы традиционно различаем фундаментальные законы, заданные математическими уравнениями и решения этих уравнений. Как правило, существует всего несколько законов, но бесконечное число решений. Возьмем законы Ньютона. Они четки и элегантны, но описывают невероятно широкий спектр явлений, от падающего яблока до орбиты Луны.
Если вы знаете начальные условия конкретной системы, то сила этих законов позволяет решать уравнения и предсказывать, что произойдет дальше. Мы не ожидаем и не требуем априори уникального решения, которое описывает все.
В теории струн некоторые особенности физики, которые мы обычно рассматриваем как законы природы — такие как конкретные частицы и силы, на самом деле являются решениями. Они определяются формой и размером скрытых дополнительных измерений. Пространство всех этих решений часто называют «ландшафтом», но это преуменьшение. Даже самые впечатляющие горные пейзажи бледнеют в сравнении с необъятностью этого пространства.
Ландшафт Вселенной
Но как ученые изучают обширный ландшафт физических моделей Вселенной, которые легко могут иметь сотни измерений? Чтобы это понять, давайте представим себе ландшафт как в значительной степени неразвитую пустыню, большая часть которой скрыта под толстыми слоями неразрешимой сложности. Только на самых окраинах мы находим пригодные для жизни места. Здесь мы находим основные модели, которые полностью понимаем. Они не имеют большой ценности для описания реального мира, но служат удобной отправной точкой для изучения местных окрестностей.
Возможно, законов физики не существует
Хорошим примером может служить теория квантовой электродинамики (КТП), описывающая взаимодействие материи и света. Эта модель имеет единственный параметр, называемый константой тонкой структуры α, которая измеряет силу силы между двумя электронами. В теории квантовой электродинамики все процессы можно рассматривать как возникающие из элементарных взаимодействий. Например, силу отталкивания между двумя электронами можно представить в виде обмена фотонами. КТП просит нас рассмотреть все возможные способы, которыми два электрона могли бы обмениваться фотоном, что на практике означало бы, что физики должны решить сложнейшую задачу, с бесконечным множеством решений.
Чтобы всегда быть в курсе последних новостой из мира науки и высоких технологий, подписывайтесь на наш канал в Telegram
Почему все это так волнительно для физики? Прежде всего, вывод о том, что многие, если не все, модели являются частью одного огромного взаимосвязанного пространства, является одним из самых удивительных результатов современной квантовой физики. Это изменение перспективы, достойное термина «сдвиг парадигмы». Он говорит нам, что вместо того, чтобы исследовать архипелаг из отдельных островов, мы обнаружили один огромный континент.
В некотором смысле, изучая одну модель достаточно глубоко, мы можем изучить их все. Мы можем исследовать, как эти модели связаны, освещая их общие структуры. Важно подчеркнуть, что это явление в значительной степени не зависит от того, описывает ли теория струн реальный мир или нет. Это неотъемлемое свойство квантовой физики, которое останется здесь, какой бы ни оказалась будущая “теория всего”.
Источник
Как физические константны управляют миром
Никогда не задумывались, почему скорость света и гравитация всегда постоянны? А что на счет электрона и протона? Да-да, их массы тоже не меняются. Эти и другие константы полностью составляют нашу жизнь. Они благоприятно соотносятся со многими объектами и процессами во Вселенной и лишь небольшое изменение хоть одного числа приведет к краху. Но почему эти значения именно такие, какие есть, и что будет «если. »?
А что если поменять физические константы?
В 1970-х годах многие ученые стали активно обсуждать концепцию «тонкой настройки Вселенной». Согласно этой идее, физические законы основаны не на произвольных константах, а на конкретных числовых значениях. Именно такой «тонкий» подбор характеристик позволил сформировать планеты, звезды, жизнь на Земле и даже атомы.
Наиболее простым примером стационарности физических констант можно считать протон и нейтрон. Изменение их массы на 0,001 от текущего значения сделало бы нестабильным атом водорода — самый распространенный элемент в мире. Если рассмотреть протон, то он тяжелее электрона более, чем в 1800 раз, что неминуемо влияет на его орбиту в атомном ядре — изменение данного соотношения сделает невозможным создание молекул.
То же самое можно сказать про гравитацию. Если бы она была сильнее текущего состояния, то звезды были бы меньше в размерах, а срок их жизни сокращался в разы: к примеру, Солнце просуществовало бы не 10 млрд лет, а всего 10 тысяч. Казалось бы, и что с того? Но в таком случае зарождение жизни по крайней мере на Земле не случилось бы.
А если сделать гравитацию не больше, а меньше сегодняшнего? В таком случае звезды станут холодными, а взрывов сверхновых не будет происходить. А они крайне важны в формировании жизни, поскольку именно в таких взрывах образуются многие тяжелые элементы.
Концепция «тонкой настройки Вселенной» и ее объяснения
Физик Ли Смолин в своей книге «Жизнь космоса» пишет, что «тонкая настройка Вселенной» позволяет оценить вероятность зарождения жизни. По мнению профессора, это значение равно 1 к 10 в степени 229. Такая крошечная вероятность неминуемо заставляет исследователей по всему миру придумывать объяснение «тонкой настройки».
На данный момент, в научном сообществе главенствуют 2 теории по объяснению ювелирного подбора физических констант. К первой группе относят сторонников разумного замысла. Они считают, что мир создан неким высшим существом, который и подобрал физические параметры наиболее приемлемым образом.
Ричард Суинбёрн даже написал книгу «Аргумент от тонкой настройки Вселенной». Основываясь на умозаключениях автора, другой философ, Уильям Крэйг, провел хорошую аналогию.
Мысленный эксперимент американца состоит в следующем: есть заключенный и 100 снайперов, которые должны его убить, но почему-то не делают этого. Крэйг считает, что более разумно предположить о намеренных промахах стрелков либо о применении холостых патронов, нежели о невероятном везении.
Сторонники второй версии, пытающейся объяснить «тонкую настройку», придерживаются теории мультивселенной или мультиверса . Суть данной идеи состоит в существовании огромного множества миров, в которых имеются разные физические законы. В таком случае будет хотя бы одна вселенная с теми параметрами, которые мы имеем сейчас.
Альтернативные объяснения «тонкой настройки»
Одним из ответвлений в теории мультивселенной можно считать идею о глобальной эволюции. Упоминавшийся ранее Ли Смолин считает, что физические законы меняются со временем и остаются в живых только те величины, которые способствуют зарождению жизни. Некий естественный отбор только во Вселенских масштабах.
В качестве одной из моделей, объясняющих данное предположение, Смолин предположил следующее. Представим, что какая-либо Вселенная имеет черную дыру. Соответственно, есть и сингулярность. Из нее в свою очередь посредством Большого взрыва возникает новая вселенная. И так до бесконечности. Те вселенные, в которых фундаментальные константы позволяют жизни зародиться, остаются существовать, другие же — умирают.
Астрофизик из США Эндрю Гульд считает, что «тонкая настройка» получилась из-за разности масс трития (радиоактивного изотопа водорода) и гелия-3. Разница составляет 18,59 кэВ, что будет, если она станет равна 0? В таком случае не будет происходить распад трития в гелий-3. Последний в свою очередь будет замещен изотопом водорода и формирование звезд и твердых планет могло бы пойти по другому сценарию.
Возможно, физические константы зависят от более общего закона мироздания, который мы еще не знаем. После построения такой теории мы сможем однозначно сказать, почему мир такой, какой он есть.
Делитесь этой статьей в своих социальных сетях, а также не забывайте поставить палец вверх, подписаться на наш канал и оставить комментарий, если вам понравилась данная публикация!
Источник