Представете си физик, който седи в клетка с пистолет, насочен директно към главата му. Посоката на въртене на произволна частица в стаята се измерва на всеки няколко секунди. Ако въртенето е в една посока, пистолетът стреля и физикът умира. Ако на другия, тогава се чува само щракване и физикът оцелява. Значи шансовете за оцеляване на физика са 50-50, нали?
Всичко може да не е толкова просто, ако живеем в мултиверс - тоест освен нашата вселена, която ние наричаме своя, има и много други.
Известен мисловен експеримент, наречен „квантово самоубийство“, започва със сценарий с физик и пистолет и това е един от начините да се опитаме да разберем, ако живеем само в една от много (и потенциално безкрайни) вселени.
Този мисловен експеримент разчита на квантовата механика и идеята, че няма единна обективна реалност. Всичко, което виждаме около нас, е само една от възможните конфигурации на всички вероятности, че ще се случи това или онова събитие. Едно тълкуване на квантовата механика е, че всички останали набори от вероятности могат да съществуват в техните собствени отделни вселени. Така че ако следвате мисловния експеримент, като се има предвид това тълкуване, тогава, когато измервате втората частица, Вселената ще се раздели на две, всяка от които ще има своя възможна версия на възникване на събития: в която физикът е жив и в който физикът е умрял.
Сега оцеляването му е обвързано с квантовата вероятност, така че той изглежда е жив и мъртъв по едно и също време - точно в различни вселени. Ако нова вселена се разцепи всеки път, когато се измерва частица, а пистолетът изстреля или не, тогава в една от тези вселени физикът в крайна сметка ще оцелее, да речем, 50 измервания на частици. Това може да се сравни с монета, хвърлена 50 пъти подред. Вероятността 50 пъти подред да изплува опашки е изключително малка, но е - шансът клони към нула.
И ако това се случи, физикът ще разбере, че мултивселената е истинска, а в конкретен случай - в описания експеримент - физикът е наистина безсмъртен, тъй като пистолетът никога няма да стреля. Но той ще стане и единственият човек, който знае, че съществуват тези паралелни вселени. И колко физици ще трябва да „харчат“, за да разберат със сигурност.
Съществуват обаче и други, по-интелигентни версии на множество вселени, които са архивирани математически и потенциално тестируеми.
"За някои хора паралелните вселени са като прескачане през портал към друг свят или нещо подобно", казва Матю Джонсън, физик от Института по периметъра. "Но това е съвсем различно."
Промоционално видео:
Реални наблюдаеми доказателства за множество вселени ще бъдат трудни за намиране, но възможни. И така физиците планират да го направят.
Мултиверс версии
Всъщност има доста теории за множествена вселена, а мултиверсът от мисловен експеримент с „квантовото самоубийство“, при който всяка възможност става реалност, е една от най-радикалните.
Физикът на Масачузетския технологичен институт Макс Тегмарк предлага разбиването на множество теории на Вселената на четири различни типа, за да е по-лесно да се мисли.
Ще се съсредоточим върху първото ниво на мултивселената - тези версии са по-лесни за разбиране от другите. На първо ниво имаме и доста добър шанс да намерим доказателства, които доказват, че мултивселената е истинска.
Множество вселени произтичат от математическите прогнози на съществуващи теории, а мултиверс от ниво 1 се прогнозира от много уважавана и мощна идея във физиката: инфлация.
Какво имаме предвид под „Вселената“?
За да разберете идеята за множество вселени, първо трябва да определите какво имаме предвид, когато казваме „вселена“. Дефиницията ни за „Вселената“се е променила повече от веднъж, например, когато изобретихме първия телескоп, погледнахме в космоса и научихме, че звездите не са прикрепени към небето с нокти и Земята не е сама в космоса.
Но Вселената е много по-голяма, отколкото можем да видим чрез телескоп, казва Джонсън. Нашата Вселена е само сфера от светлина, която е имала достатъчно време да достигне до нас. Ако изчакаме още милиард години, ще видим още повече и концепцията ни за Вселената отново ще се обърне наопаки, казва Тегмарк.
Някой, стоящ на трилиони светлинни години на планетата, ще има съвсем различна картина на „Вселената“въз основа на това колко светлина е ударила планетата им.
Няма начин да достигнем до тези други балони на вселените по дефиниция, защото няма начин да пътуваме по-бързо от светлината. Въпреки че не можем да ги видим, физиците смятат, че все още могат да бъдат открити следи от тяхното раждане.
Къде е доказателството?
Идеята зад инфлацията е, че по време на своето създаване нашата Вселена премина през период на бързо разрастване (непосредствено след Големия взрив), когато нанометър от космоса изведнъж избухна 250 милиона светлинни години за по-малко от една трилионна част от секундата.
След като започна инфлацията, тя никога не спря напълно. В някои области на пространството-времето тя спира, в която пространствата от космоса се превръщат в мехурчета, като Вселената, която виждаме наоколо, но на други места пространството продължава да се разширява. Ако разширяването е безкрайно и мнозина вярват в това, тогава постоянно се образуват нови мехурчета от вселени. Това оставя следа от балончета. Плаваме през пространството и времето в пенестия джакузи на вселените.
Отново няма начин да общуваме с тези други вселени балони, защото не можем да пътуваме по-бързо от светлината. Но теоретично можем да докажем, че те съществуват. И ето как.
Когато нашата балонна Вселена за първи път се е образувала, възможно е тя да се е сблъскала с други вселени на балончета, които се образуват около нашата. Малко вероятно е все още да сме близо до тях, тъй като непрекъснатото разширяване на пространството-времето ни носи все по-далеч и по-нататък.
Ефектите от ранните сблъсъци обаче биха могли да изтръгнат космическия микровълнов фон (топлина от Големия взрив). На теория бихме могли да забележим тези пулсации с телескопи. Това би бил обезцветен диск - като синина по тялото на микровълнов фон.
Джоунс търси такива "синини", но много зависи от това колко бързо са се появили други вселени с балончета и колко от тях може да има. Ако има малко мехурчета, може би изобщо не сме ги срещали.
Космическият телескоп Planck в момента слуша небето за доказателства за такива сблъсъци с други вселени.
Мултивселената вътре в LHC
Различните физици държат различни теории за мултивселената. Тази версия възниква от теорията на струните, както и от идеята за съществуването на много други измерения, до които ние просто нямаме достъп (както в ситуацията, в която героят на Макконъхи се е сдобил във филма "Междузвезден"). Някои физици смятат, че паралелните вселени се крият в тези допълнителни измерения.
Тази идея за мултиверс е също изпитателна
Физиците ще търсят микроскопични черни дупки в Големия адронен колайдер, който наскоро влезе в експлоатация. LHC не може да създаде черна дупка, която би била опасна, но според тази теория е възможно да се създадат микроскопични черни дупки, които незабавно да се изпарят. Наличието на черни дупки би означавало, че гравитацията на нашата Вселена прониква в допълнителни измерения.
„Тъй като гравитацията може да изтича от нашата Вселена в допълнителни измерения, такъв модел може да бъде тестван чрез откриване на миниатюрни черни дупки в LHC“, казва физикът Мир Файсал. „Изчислихме енергията, с която да открием тези черни дупки в гравитационната дъга. Ако открием черни дупки при тази енергия, знаем, че както теорията на гравитационната дъга, така и теорията за допълнителните измерения са правилни.
Това би било убедително доказателство за теорията на струните и паралелните вселени, а също така ще помогне да се обясни защо гравитацията е толкова по-слаба от другите фундаментални сили.
Все още обаче няма сериозно потвърждение. Само съмнения
„Вярвам само в това, което е подкрепено с конкретни, проверими експериментални доказателства и концепцията за паралелни вселени не може точно да се похвали с това“, казва Брайън Грийн, теоретичен физик от Колумбийския университет.
Проблемът е, казва Джонсън, че физиците се отдалечават от философските дискусии на множество вселени. Някои просто искат да тестват идеята. Други държат радикални и неустойчиви теории. Тегмарк казва, че ще се опита да експериментира с квантовото самоубийство, когато е стар и немощен. Но да се надяваме, че той просто се шегува.
