Вселената, в която живеем, е огромна, пълна с материя и енергия и се разширява все по-бързо и по-бързо. Поглеждайки милиарди светлинни години далеч, можем да видим милиарди години от нашето древно минало, да видим образуването на планети, звезди и галактики. Погледнахме толкова далеч, открихме облаци от газ, които не бяха родили нито една звезда, и галактики, които се образуваха, когато нашата Вселена беше с 97% по-млада. Особено любопитно е, че можем да наблюдаваме последващото сияние на Големия взрив, което остава от времето, когато Вселената е била на около 380 000 години. Но с цялото това космическо великолепие никога не сме открили доказателства, че нашата вселена се е сблъскала с друга вселена в огромна множествена вселена. Защо?
Всъщност, ако теорията за множеството вселени е правилна, нашата разширяваща се вселена трябва да се е сблъскала с друга вселена. Не е ли така? В края на краищата нашата Вселена сега е толкова голяма, че някои я описват като безкрайна големина.
И така не само твърди логиката, но и известният авторитет Роджър Пенроуз. И Пенроуз, и конвенционалната мъдрост тук грешат. Нашата Вселена е и трябва да бъде изолирана и сама в мултивселената.
Въпреки че тази тема е твърде популярна и противоречива, силните физически хипотези подкрепят съществуването на множество вселени. Ако комбинираме нашите две водещи школи на мисъл за това как работи Вселената, космическата инфлация и квантовата физика, ние неизбежно се озоваваме с нашата Вселена в множество вселена. Има още един извод: всяка една създадена вселена - и всеки Голям взрив, който я предхожда - ще бъде незабавно и завинаги разделен чрез причинно-следствена връзка от останалите. Защо? Физикът Итън Сийгъл ще разглоби.
Космическата инфлация дойде като допълнение към теорията за Големия взрив, предоставяйки механизъм, който да обясни защо Вселената започва с определени условия. По-специално инфлацията даде отговор на въпроси за …
- защо вселената беше навсякъде с една и съща температура;
- защо е била пространствено плоска;
- защо не са останали високоенергийни реликви като магнитни монополи.
Промоционално видео:
… Докато продължавате да оставяте нови прогнози за проверка. Тези прогнози включват специфичния спектър на колебанията на плътността, с който се е родила Вселената; максималната температура, достигната от Вселената в ранните етапи на Големия взрив; наличието на колебания на скали, надвишаващи космическия хоризонт, и определен спектър от колебания на гравитационните вълни. Всичко това, с изключение на последното, оттогава е потвърдено от наблюдения.
Космическата инфлация, ако бъдем точни, е периодът преди Големия взрив, когато енергията, присъща на самото пространство, надделя във Вселената. Сега количеството на тъмната енергия е твърде малко, но по време на инфлацията беше несравнимо по-голямо: много повече енергийна плътност, когато Вселената беше пълна с материя и радиация по време на горещите първи етапи на Големия взрив.
Тъй като разширяването на Вселената се задвижва от енергията, присъща на самото пространство, по време на инфлацията разширяването беше експоненциално, създаде се ново пространство. Ако Вселената се удвои по размер във времето n, то след 10 периода от това време тя вече беше 210 или дори 21000 пъти по-голяма. За кратък период от време, всеки непланарен и съдържащ материята пространство в космоса стана неразличим от плоския и всички частици от материята набъбнаха толкова далеч, че двете частици никога повече няма да се срещнат.
Инфлацията обаче не може да продължи вечно. Енергията, присъща на пространството, не може да остане завинаги, в противен случай Големият взрив не би се случил и Вселената не би се родила. Следователно енергията трябва да се прехвърля от тъканта на космоса към материя и радиация. За да видите инфлацията като поле, представете си топка на върха на хълма. Докато топката остава на върха, инфлацията и експоненциалното разширяване продължават. Но за да приключи инфлацията, каквото и квантово поле да е отговорно за нея, тя трябва да премине от високо енергийно нестабилно състояние в състояние на ниско енергийно равновесно състояние. Този преход, „търкаляйки“топката надолу по хълма, довежда инфлацията до край и поражда Големия взрив.
Има обаче едно, но: описаното по-горе работи като класическо поле, но инфлацията трябва, както всички физически полета, да бъде квантова по своята същност. Както всички квантови полета, това се описва от вълнова функция и вероятността вълната се разпространява във времето. Ако стойността на полето се търкаля достатъчно бавно надолу по хълма, квантовото разпространение на вълновата функция ще бъде по-бързо от преобръщане, което прави възможно - дори вероятно - за Големия взрив и края на инфлацията.
Тъй като пространството се разраства с експоненциална скорост по време на инфлация, това означава, че с времето ще се появят експоненциално голям брой региони на космоса. Въпросът е, че инфлацията няма да приключи навсякъде за една нощ; различните региони ще получат различни стойности на квантови полета и различни посоки. В някои региони инфлацията ще приключи и полето ще се плъзне в долината. При други инфлацията ще продължи, давайки живот на ново пространство.
Оттук идва феноменът на вечната инфлация и идеята за множество вселени. Там, където инфлацията свършва, получаваме Големия взрив и Вселената - част от която можем да наблюдаваме. Но около регионите, където инфлацията приключи и настъпи Големият взрив, ще има и региони, където инфлацията не е приключила и експоненциалната експанзия продължава. В тези региони се ражда повече пространство, което отблъсква областите, където инфлацията е приключила по-бързо, отколкото те могат да се разширят. Всеки от новите региони, в които ще бъде Големият взрив, ще бъде причинно отделен от нашия регион, напълно и завинаги.
Ако мислите за множествената Вселена като за огромен океан, можете да нарисувате отделните вселени, в които Големият взрив се е случил като малки мехурчета в океана. Тези мехурчета, като истински мехурчета, които се раждат на океанското дъно, ще се разширят с течение на времето, когато нашата Вселена се разширява. Но за разлика от течната вода в океана, "океанът" на инфлационното космическо време се разширява по-бързо, отколкото самите мехурчета някога могат да се разширят. И тъй като пространството между тях расте и винаги ще расте, двата мехурчета никога няма да се докоснат.
Би било огромна изненада, противно на прогнозите за инфлацията и квантовата теория, ако двете вселени някога се сблъскат. Въпреки че сблъсъкът на такива мехурчета би оставил синина в нашата вселена, която бихме могли надеждно да открием в следсветялото на Големия взрив, няма доказателства за такива синини. Както прогнозираха най-добрите ни теории.
Иля Кел
