Ако смятате, че всичко е ограничено до това, което открихме отвъд космическия хоризонт, пригответе се да промените решението си.
„Трудно е да се изграждат инфлационни модели, които не водят до мултиверс. Това не е невъзможно, затова съм сигурен, че са необходими още изследвания. Но повечето инфлационни модели водят до мултиверс и доказателствата за инфлацията ще ни тласнат към сериозно приемане [на множество вселени] “, казва Алън Гут, американският физик и космолог, който пръв предложи идеята за инфлация или космическа експанзия.
Представете си, че Вселената, която наблюдаваме - от край до край - е просто капка в космическия океан. Че отвъд това, което виждаме, има повече пространство, повече галактики, най-вече, безброй милиарди светлинни години по-далеч, отколкото някога можем да достигнем. И колкото може да бъде вселената, също толкова безброй може да бъде и броят на подобни вселени - някои по-големи и по-стари, някои по-малки и по-млади - разпръснати в пространството-време. И точно толкова бързо, колкото тези вселени се разширяват, пространственото време, което ги съдържа, се разширява още по-бързо, като ги дърпа още повече и гарантира, че няма да се срещнат две вселени. Звучи ли като научна фантастика? Това е научната идея за мултивселената или множеството вселени. Но ако научното мнение, което възприемаме днес, е правилно,тази идея ще бъде не само адекватна, но и неизбежна последица от основните ни закони, казва физикът Итън Сийгъл.
Идеята за множество вселени се корени във физиката, необходима за описание на Вселената, която виждаме и населяваме днес. В цялото небе виждаме звезди и галактики, струпани в голяма космическа мрежа. Но колкото по-далеч в космоса гледаме, толкова по-назад във времето ще стигнем. Колкото по-далече са галактиките, толкова по-млади са и следователно по-слабо развити. Техните звезди имат по-малко тежки елементи, изглеждат по-малки, защото има по-малко сливания, повече спирали и по-малко елипси (защото последните отнемат време) и т.н. Ако преминем към границите на видимото, ще намерим първите звезди във Вселената, а отвъд тях - район на тъмнината, в който има само една светлина: последващото сияние на Големия взрив.
Самият Голям взрив - който се случи преди 13,8 милиарда години - не беше началото на пространството и времето, а по-скоро началото на нашата наблюдаема вселена. Преди това имаше ера, известна като космическа инфлация, когато самото пространство се разширяваше експоненциално, изпълнено с енергията, присъща на тъканта на космическото време. Космическата инфлация сама по себе си е пример за теория, която дойде и замени тази, която дойде преди нея:
„То беше в съответствие с всички успехи на теорията за Големия взрив и обхвана цялата съвременна космология.
„Тя обясни редица проблеми, които Големият взрив не може да обясни, включително защо вселената е навсякъде с една и съща температура, защо е пространствено плоска и защо не са останали високоенергийни реликви като магнитни монополи.
Промоционално видео:
„И тя направи много нови прогнози, които можеха да бъдат тествани наблюдателно, повечето от които бяха потвърдени.
Имаше обаче едно последствие, което прогнозира теорията за инфлацията. Не знаем дали можем да го потвърдим или не: множество вселени.
Инфлацията води до експоненциално разширяване на пространството, което може много бързо да доведе до факта, че всяко съществуващо извито пространство ще изглежда плоско
Инфлацията кара пространството да се разширява експоненциално. Тоест, вземате всичко, което е съществувало преди Големия взрив и става много, много, много повече, отколкото е било. Засега това ни подхожда: обяснява как получихме хомогенна и огромна вселена. Когато инфлацията приключи, Вселената се изпълва с материя и радиация, появата на които виждаме като разпален Голям взрив. И тук започват странностите. За да приключи инфлацията, без значение какво квантово поле е отговорно за нея, тя трябва да премине от високо енергийно нестабилно състояние в нискоенергийно и стабилно състояние. Този преход и „плъзгане“надолу в долината е това, което слага край на инфлацията и причинява Големия взрив.
Но без значение кое поле е отговорно за инфлацията, както във всички останали области, подчиняващи се на законите на физиката, тя трябва да бъде по своята същност квантово поле. Както всички квантови полета, той е описан от вълнова функция, с вероятността от разпространение на вълната във времето. Ако величината на полето бавно се прехвърли в долината, квантовото разпространение на вълновата функция ще бъде по-бързо от преобръщане, което означава, че е възможно - дори вероятно - инфлацията постепенно да доведе до Големия взрив.
Ако инфлацията беше квантово поле, величината на полето ще се различава във времето, като различните области на пространството поемат различни реализации на стойността на полето. В много региони стойността на полето ще падне до дъното на долината, завършвайки инфлацията, но в много други инфлацията ще продължи толкова дълго, колкото искате в бъдеще.
Тъй като пространството се разширява с експоненциална скорост по време на инфлация, това означава, че във времето се създават експоненциално повече области на пространството. В някои райони инфлацията ще приключи: където полето се плъзга в долина. Но при други инфлацията ще продължи, създавайки все повече пространство около всяка област, където инфлацията приключва. Инфлацията е много по-бърза дори дори максималната скорост на разширяване на Вселената, изпълнена с материя и енергия, следователно в най-кратки срокове зоните на инфлация покриват всичко. Според механизмите, които ни осигуряват достатъчно инфлация, за да създадем вселената, която виждаме, регионът ни на пространство, където инфлацията е приключила, е заобиколен от много повече други региони - където инфлацията продължава или не е приключила веднага.
Инфлацията продължава за неопределено време, въпреки областите, в които е приключила
Тук се случва явлението, известно като вечна инфлация. Там, където инфлацията свършва, се ражда Големият взрив и Вселената - подобно на тази, която виждаме - е подобна на нашата. Но там, където инфлацията не свършва, се ражда повече инфлационно пространство, което поражда други региони, в които ще има големи брегове, отделно от нашия, и други региони, в които започва инфлацията.
Колко голяма е нашата Вселена, това е само малка част от всичко, което наистина е
Тази картина на огромни вселени, много по-голяма от оскъдната част, която можем да наблюдаваме, постоянно създадена от пространството за набъбване, е мултивселената. Важно е да се разбере, че мултивселената не е научна теория сама по себе си. Не прави прогнози и наблюдателни явления, до които можем да достигнем. Не, самият мултиверс е теоретично предсказване, което следва от законите на физиката, които сме извели до момента. Може би това е дори неизбежна последица от тези закони: ако вземете инфлационна вселена, управлявана от квантовата физика, получавате това.
Може би нашето разбиране за това състояние преди Големия взрив е грешно и че нашето разбиране за инфлацията е напълно погрешно. В такъв случай съществуването на множество вселени няма да бъде крайна последица. Но прогнозата за вечна инфлация, съдържаща безброй джобни вселени, е пряко следствие от нашите най-добри теории, ако е вярно.
Каква е мултивселената тогава? Тя може да надхвърли физиката и да се превърне в първата физически мотивирана „метафизика“, която някога сме срещали. За първи път разбираме границите на това, което нашата вселена може да ни научи. Дотогава можем да прогнозираме, но не можем нито да потвърдим, нито да отречем факта, че нашата Вселена е само една малка част от по-голяма сфера: мултивселената.
Иля Кел