Acasă → Lumea microbilor Cinci argumente în favoarea existenței Multiversului. Universuri paralele și teoria pluralității lumilor Multe universuri

Cinci argumente în favoarea existenței Multiversului. Universuri paralele și teoria pluralității lumilor Multe universuri

11 162

Universul în care trăim poate să nu fie singurul. De fapt, Universul nostru poate fi doar unul dintr-un număr infinit de universuri care formează un „multivers”.
Unii experți consideră că existența universurilor ascunse este mai probabilă decât nu.

Iată cinci dintre cele mai plauzibile teorii științifice care sugerează că trăim într-un multivers:

1. Universuri infinite

Oamenii de știință nu sunt încă siguri ce formă are spațiu-timpul, dar cel mai probabil este plat (spre deosebire de sferic sau chiar în formă de gogoașă) și se întinde la infinit. Dar dacă spațiu-timp este infinit, atunci trebuie să înceapă să se repete la un moment dat, deoarece există un număr finit de moduri în care particulele pot fi aranjate în spațiu și timp.

Deci, dacă ai putea privi suficient de departe, ai vedea o altă versiune a ta - un număr infinit de versiuni, de fapt. Unii dintre acești gemeni vor face exact ceea ce faci acum, în timp ce alții vor purta un pulover diferit în această dimineață, iar al treilea și al patrulea vor avea cariere și stiluri de viață complet diferite.

Întrucât se extinde doar până când lumina are șansa de a ajunge la 13,7 miliarde de ani după Big Bang (13,7 miliarde de ani lumină), spațiu-timpul dincolo de această distanță poate fi considerat propriul univers separat. Astfel, multe universuri există unul lângă altul într-un mozaic gigant de universuri.

Spațiul-timp se poate întinde la infinit. Dacă acest lucru este adevărat, atunci totul în Universul nostru este obligat să se repete la un moment dat, creând un mozaic de universuri infinite.

2. Sub-universuri

Teoria mecanicii cuantice, care guvernează lumea minusculă a particulelor subatomice, oferă o altă cale de apariție a universurilor multiple. Mecanica cuantică descrie lumea în termeni de probabilitate, fără rezultate concrete. Și matematica acestei teorii sugerează că toate rezultatele posibile ale unei situații apar în propriile universuri separate. De exemplu, dacă ajungi la o răscruce în care poți merge la dreapta sau la stânga, universul dă naștere a două universuri fiice: unul în care mergi la dreapta, unul în care mergi la stânga.

„Și în fiecare Univers, există o copie a ta, ca martor la unul sau altul rezultat. A crede că realitatea ta este singura realitate este greșit.”

– Scris de Brian Randolph Green în Hidden Reality.

3. Bubble Universe

Pe lângă universurile multiple create de un spațiu-timp în expansiune infinită, pot apărea și alte universuri în legătură cu așa-numita teorie a „inflației eterne”. Conceptul de inflație este că universul se extinde rapid după Big Bang, ca un balon care se umflă. Inflația eternă, propusă pentru prima dată de cosmologul Alexander Vilenkin de la Universitatea Tufts, sugerează că părți ale spațiului încetează să se umfle în timp ce alte regiuni continuă să se umfle, dând astfel naștere la multe „universuri cu bule” izolate.

Astfel, propriul nostru univers, unde inflația s-a încheiat, permițând stelelor și galaxiilor să se formeze, este doar o mică bulă într-o mare mare de spațiu, dintre care unele încă se umflă și care conține multe alte bule, precum Universul nostru. Și în unele dintre aceste universuri cu bule, legile fizicii și constantele fundamentale ar putea fi diferite de ale noastre, făcând unele universuri locuri cu adevărat ciudate.

4. Universuri matematice

Oamenii de știință dezbat dacă matematica este pur și simplu un instrument util pentru matematică sau dacă matematica în sine este o realitate fundamentală, iar observațiile noastre despre univers sunt pur și simplu o percepție imperfectă a adevăratei sale naturi matematice. Dacă acesta din urmă caz este cazul, atunci poate că structura matematică particulară care alcătuiește universul nostru nu este singura alegere și, de fapt, toate structurile matematice posibile există ca universuri separate.

„O structură matematică este ceva care poate fi descris în așa fel încât să fie complet dependentă de bagajele umane”, a spus Max Tegmark de la Massachusetts Institute of Technology, care a propus ideea aparent nebună.

„Cred cu adevărat că acest Univers existent poate exista independent de mine și va continua să existe chiar dacă nu ar exista oameni.”

5. Universuri paralele

O altă idee care reiese din teoria corzilor este conceptul de „lumi brane” – universuri paralele care plutesc dincolo de atingerea propriei noastre, propus de Paul Steinhardt de la Universitatea Princeton și Neil Turok de la Institutul Perimetru de Fizică Teoretică din Ontario, Canada. Ideea vine din posibilitatea a multor alte dimensiuni în lumea noastră decât spațiul tridimensional și o dată pe care o cunoaștem. În plus față de spațiul nostru de brane 3D, alte brane 3D pot pluti în spațiul dimensional superior.

Traducere

Ce părere aveți despre multivers? Întrebarea nu a fost complet neașteptată pentru prelegerea noastră improvizată de la masă, dar m-a luat neprevăzut. Nu este că nu am fost niciodată întrebat despre multivers înainte, dar explicarea unui construct teoretic este una, dar explicarea sentimentelor mele despre el este alta. Pot exprima toate argumentele standard și întrebările mari despre multivers, pot naviga prin fapte și detalii tehnice, dar mă pierd în rezultate.

Fizicienii nu sunt obișnuiți să vorbească despre ceea ce simt despre ceva. Suntem pentru cunoștințe solide, evaluări cantitative și experimente. Dar chiar și cele mai bune analize imparțiale încep abia după ce ne-am hotărât pe ce drum să mergem. Într-un domeniu în curs de dezvoltare, există de obicei o alegere de posibilități, fiecare dintre ele având propriile sale merite și adesea alegem una dintre ele instinctiv. Această alegere este determinată de raționamentul emoțional asupra logicii. Poziția cu care te identifici este, așa cum spune fizicianul de la Universitatea Stanford Leonard Susskind, „mai mult decât fapte științifice și principii filozofice. Aceasta este o chestiune de bun gust în știință. Și, ca toate disputele despre gusturi, sunt implicate sentimentele estetice.”

Eu însumi studiez teoria corzilor, iar una dintre trăsăturile acesteia este posibilitatea existenței multor versiuni consistente logic ale universurilor diferite de ale noastre. Procesul care a creat Universul nostru poate crea alții, ducând la un număr infinit de universuri în care se întâmplă tot ceea ce se poate întâmpla. Secvența raționamentului începe dintr-un loc familiar mie și pot urmări curlicuurile pe care le fac ecuațiile în dansul lor pe pagina care duce la această concluzie, dar deși îmi imaginez multiversul ca un construct matematic, nu pot să cred că va sari brusc din domeniile teoriei si se va manifesta in realitate. Cum pot să mă prefac că nu am nicio problemă cu copii nesfârșite ale mele mergând în lumi paralele, luând decizii atât similare, cât și diferite de ale mele?

Nu sunt singurul care este ambivalent. Dezbaterea asupra multiversului a fost aprinsă și rămâne o sursă de controverse printre cei mai eminenți oameni de știință ai timpului nostru. Dezbaterea multiversului nu se referă doar la discutarea specificului unei teorii. Este o luptă pentru identitate și rezultate, pentru ceea ce constituie o explicație, ce constituie dovezi, cum definim știința și dacă totul are sens.

Ori de câte ori vorbesc despre multivers, am un răspuns la una dintre întrebările care apar inevitabil. Indiferent dacă trăim într-un univers sau într-un multivers, aceste clasificări se referă la scări care sunt dincolo de imaginație. Indiferent de rezultat, viața din jurul nostru nu se va schimba. Deci, care este diferența?

Există o diferență pentru că locul în care suntem influențează cine suntem. Locuri diferite duc la reacții diferite, din care apar posibilități diferite. Un obiect poate arăta diferit pe fundaluri diferite. Suntem definiți de spațiile pe care le locuim în mai multe moduri decât ne dăm seama. Universul este limita expansiunii. Conține toate locurile de acțiune, toate contextele în care ne putem imagina că ne aflăm. Reprezintă suma totală a posibilităților, întreaga gamă a tot ceea ce putem fi.

Măsurarea are sens doar într-un cadru de referință. Numerele sunt evident abstracte până când li se atribuie unități de măsură, dar chiar și definiții atât de vagi precum „prea departe”, „prea mic”, „prea ciudat” implică un fel de sistem de coordonate. Prea departe implică un punct de referință. Prea mic se referă la scară. Prea ciudat implică context. Spre deosebire de unitățile de măsură întotdeauna anunțate, cadrul de referință pentru ipoteze este rar definit, dar totuși valorile atribuite lucrurilor - obiecte, fenomene, experiențe - sunt calibrate de-a lungul acestor axe invizibile.

Dacă descoperim că tot ceea ce știm și putem ști se află într-un singur buzunar al multiversului, întreaga fundație pe care am așezat grila noastră de coordonate se va deplasa. Observațiile nu se vor schimba, dar concluziile se vor schimba. Prezența altor universuri cu bule poate să nu afecteze măsurătorile pe care le facem, dar poate afecta modul în care le interpretăm.

Primul lucru care te frapează la multivers este vastitatea lui. Este mai mare decât orice s-a ocupat vreodată omenirea - o astfel de exaltare este implicată în numele însuși. Ar fi de înțeles dacă reacția emoțională la multivers ar proveni dintr-un sentiment de subestimare personală. Dar dimensiunea multiversului este probabil cea mai puțin controversată dintre proprietățile sale.

Jean Giudice, șeful teoreticienilor CERN, vorbește în numele fizicienilor atunci când susține că doar privirea la cer ne limpezește mințile. Ne imaginăm deja scara noastră. Dacă multiversul există, atunci, spune el, „problema mea față de vastitatea universului nu se va schimba”. Mulți sunt chiar liniștiți de această perspectivă cosmică. În comparație cu universul, toate problemele noastre și dramele vieții sunt atât de diminuate încât „nimic din ceea ce se întâmplă aici nu contează deloc”, spune fizicianul și autorul Lawrence Krauss. „Mi se pare foarte reconfortant.”

Din fotografii uimitoare făcute cu telescopul. Hubble, înainte de poeziile lui Octavio Paz despre „noaptea vastă” și „cântecul galactic” al lui Monty Python, a existat un romantism asociat cu scara noastră liliputiană. La un moment dat în istoria noastră, ne-am împăcat cu micimea noastră infinită.

Oare din cauza fricii noastre de amploare suntem atât de reticenți în a accepta conceptul de multivers, inclusiv lumi din afara câmpului nostru vizual, și sortiți să existe acolo? Aceasta este, desigur, o plângere foarte frecventă pe care o aud de la colegii mei. Fizicianul sud-african George Ellis, care se opune ferm multiversului, și cosmologul britanic Bernard Carr, care este la fel de ferm în favoarea acestuia, au discutat aceste probleme în mai multe conversații fermecătoare. Carr consideră că punctul lor de divergență se referă la „ce proprietăți ale științei ar trebui să fie considerate sacrosante”. Indicatorul obișnuit sunt experimentele. Observațiile comparative sunt un substitut acceptabil. Astronomii nu sunt capabili să controleze galaxiile, dar le observă milioane, în diferite forme și stări. Niciuna dintre metode nu este potrivită pentru multivers. Se află, deci, în afara domeniului științific?

Susskind, unul dintre părinții teoriei corzilor, ne dă speranță. În știința empirică, există o a treia abordare: să tragem concluzii despre obiectele și fenomenele invizibile din ceea ce suntem capabili să vedem. Ca exemplu, va fi suficient să luăm particule subatomice. Quarcii sunt legați pentru totdeauna de protoni, neutroni și alte particule constitutive. „Sunt ascunși în spatele cortinei, ca să spunem așa”, spune Susskind, „dar acum, deși nu am văzut un singur quarc izolat, nimeni nu va pune serios la îndoială validitatea teoriei quarcurilor. Aceasta face parte din fundamentul fizicii moderne.”

Pe măsură ce Universul se extinde într-un ritm accelerat, galaxiile aflate în prezent la orizontul câmpului vizual vor dispărea în curând dincolo de el. Nu credem că vor dispărea în uitare, la fel cum nu credem că nava se va dezintegra, dispărând peste orizont. Dacă galaxiile pe care le cunoaștem pot exista în regiuni îndepărtate dincolo de câmpul nostru vizual, cine poate spune că nu poate exista și altceva acolo? Lucruri pe care nu le-am văzut niciodată și nu le vom vedea niciodată? Odată ce recunoaștem posibilitatea unor regiuni dincolo de cunoștințele noastre, consecințele cresc exponențial. Astronomul britanic Royal Martin Rees compară această linie de raționament cu terapia aversiunii. Când accepți existența galaxiilor dincolo de orizontul nostru actual, „începi cu un păianjen mic foarte departe”, dar înainte de a-ți da seama, ai cedat posibilității unui multivers populat de lumi infinite, poate foarte diferite de al tău - adică „vei găsi o tarantula târându-se pe tine”.

Incapacitatea de a controla direct obiectele nu a fost niciodată criteriul meu personal pentru a determina caracterul adecvat al unei teorii fizice. Dacă există un lucru care mă îngrijorează cu privire la multivers, sunt sigur că nu are nicio legătură cu asta.

Multiversul provoacă un alt concept care ne este drag: unicitatea. Ar putea acest lucru să cauzeze problemele? După cum explică cosmologul Alexander Vilenkin, nu contează cât de mare este regiunea observată, atâta timp cât este finită, poate fi într-un număr finit de stări cuantice. Iar descrierea acestor stări determină în mod unic conținutul regiunii. Dacă există un număr infinit de aceste regiuni, atunci aceeași stare va fi cu siguranță reprodusă în altă parte. Chiar și cuvintele noastre vor fi reproduse cu acuratețe. Deoarece procesul continuă la infinit, va exista și un număr infinit de copii ale noastre.

„Prezența acestor copii mă deprimă”, spune Vilenkin. – Civilizația noastră are multe trăsături negative, dar cel puțin i-am putea declara unicitatea – ca operă de artă. Și acum nu putem spune nici asta.” Înțeleg ce vrea să spună. Și asta mă îngrijorează, dar nu sunt sigur că acest gând particular se află la rădăcina nemulțumirii mele. După cum spune Vilenkin cu tristețe: „Nu sunt suficient de arogant ca să spun realității ce ar trebui să fie”.

Principalul mister al dezbaterii constă în ciudata ironie. Deși multiversul mărește conceptul nostru de realitate fizică la o dimensiune aproape de neimaginat, creează un sentiment de claustrofobie deoarece ne atrage limita cunoștințelor și a capacității noastre de a dobândi cunoștințe. Teoreticienii visează la o lume fără voință proprie, descrisă de ecuații autosuficiente. Scopul nostru este să găsim o teorie completă din punct de vedere logic, foarte constrânsă de autosuficiență și care să aibă o singură formă. Atunci pentru noi, care nici măcar nu știm de unde sau de ce a venit această teorie, structura ei nu va părea întâmplătoare. Toate constantele fundamentale ale naturii vor veni „din matematică, π și doi”, așa cum spune fizicianul de la Berkeley Raphael Busso.

Acesta este atractia Teoriei Generale a Relativității a lui Einstein - motivul pentru care fizicienii din întreaga lume exclamă pentru extraordinara sa frumusețe nemuritoare. Considerațiile de simetrie dictează ecuațiile atât de clar încât teoria pare inevitabilă. Este exact ceea ce am vrut să replicăm în alte domenii ale fizicii. Și până acum nu am reușit.

De zeci de ani, oamenii de știință au căutat motive fizice pentru care constantele fundamentale trebuie să ia exact valorile pe care le au, dar încă nu a fost descoperit un singur motiv. În general, dacă folosim teoriile existente pentru a calcula valorile posibile ale unora dintre parametrii cunoscuți, rezultatele se dovedesc a fi ridicol de departe de valorile măsurate. Dar cum să explic acești parametri? Dacă există un singur univers, atunci parametrii care îl controlează trebuie investiți cu o semnificație specială. Fie procesul care guvernează selecția parametrilor este aleatoriu, fie există o anumită logică, sau chiar un scop deliberat.

Niciuna dintre variante nu pare atrăgătoare. Noi, oamenii de știință, ne petrecem viața căutând legi pentru că credem că totul se întâmplă cu un motiv, chiar dacă ne este necunoscut. Căutăm tipare pentru că credem într-o anumită ordine în univers, chiar dacă nu o putem vedea. Șansa pură nu se încadrează în această viziune asupra lumii.

Dar nici nu vreau să vorbesc despre un plan rezonabil, deoarece acesta implică existența unei forțe care a precedat legile naturii. Această putere trebuie să aleagă și să judece, ceea ce, în absența unei structuri atât de clare, echilibrate și strict limitate precum, de exemplu, GTR, implică arbitrar. Există ceva sincer nesatisfăcător în ideea că ar putea exista mai multe universuri consistente din punct de vedere logic, dintre care doar unul a fost ales. Dacă ar fi așa, atunci, așa cum spune cosmologul Dennis Sciama, ar trebui să vă gândiți că „există cineva care studiază o astfel de listă și spune: „Nu, nu vom avea un astfel de univers și nu va exista un astfel de univers. Va fi doar acesta.”

Personal, această opțiune, cu toate implicațiile ei despre ceea ce ar fi putut fi, mă supără. Îmi vin în minte diverse scene: copii abandonați într-un orfelinat dintr-un film uitat când unul dintre ei este adoptat; chipurile oamenilor care s-au străduit cu febrilitate pentru un vis, dar nu l-au realizat; avorturi spontane în primul trimestru. Asemenea lucruri, care aproape s-au născut, dar nu au putut, mă chinuie. Dacă nu există o constrângere teoretică care exclude toate posibilitățile, cu excepția uneia, alegerea pare crudă și nedreaptă.

Într-o creație atât de atent reglată, cum explici suferința inutilă? Deoarece aceste probleme filozofice, etice și morale sunt în afara domeniului fizicii, majoritatea oamenilor de știință evită să le discute. Dar laureatul Nobel Steven Weinberg a vorbit în numele lor: „Există urme ale unui creator generos în viața noastră Toată lumea va răspunde singuri la această întrebare? Viața mea a fost uimitor de fericită. Dar, totuși, am văzut cum mama mea a murit dureros de cancer, cum boala Alzheimer a distrus personalitatea tatălui meu și tot atâtea veri primari și ai doi au fost uciși în Holocaust. Semnele prezenței unui creator binevoitor sunt foarte bine ascunse.”

În fața durerii, este mult mai ușor să accepți aleatoriu decât ignoranța insensibilă sau atrocitatea deliberată prezentă într-un univers meticulos conceput.

Multiversul a promis că ne va distrage atenția de la aceste gânduri teribile, că ne va oferi o a treia opțiune care depășește dilema explicației.

Desigur, nu acesta este motivul pentru care fizicienii au inventat multiversul. Ea a apărut din alte motive. Teoria inflației cosmice trebuia să explice netezimea pe scară largă și lipsa de curbură a Universului. „Am căutat o explicație simplă pentru ce Universul arată ca o minge mare”, spune fizicianul de la Stanford, Andrei Linde. „Nu știam că din această idee se va naște ceva.” Povara a fost înțelegerea faptului că Big Bang-ul nostru nu era unic și că, de fapt, ar trebui să existe un număr infinit de astfel de explozii, fiecare dintre ele creând spațiu-timp neconectat cu al nostru.

Apoi a venit teoria corzilor. Astăzi, acesta este cel mai bun candidat pentru o teorie unificată a tuturor. Ea nu numai că realizează imposibilul - reconcilierea gravitației cu mecanica cuantică - ci pur și simplu insistă asupra acestui lucru. Dar pentru o schemă care reduce diversitatea incredibilă a universului la un set minim de blocuri de construcție, teoria corzilor suferă de o problemă umilitoare: nu știm cum să determinăm valorile exacte ale constantelor fundamentale. Conform estimărilor actuale, există posibilități potențiale - un număr incomensurabil de mare pentru care nici măcar nu avem un nume. Teoria corzilor enumeră toate formele pe care legile fizicii le pot lua, iar inflația face posibilă realizarea lor. Odată cu nașterea fiecărui nou univers, un pachet imaginar de cărți este amestecat. Mâna împărțită determină legile care guvernează universul.

Multiversul explică modul în care constantele din ecuații și-au dobândit valorile inerente fără a implica aleatorie sau alegere inteligentă. Dacă există multe universuri în care sunt implementate toate legile posibile ale fizicii, obținem exact aceste valori în măsurători, deoarece universul nostru este situat exact în acest loc din peisaj. Nu există o explicație mai profundă. Toate. Acesta este răspunsul.

Dar în timp ce ne eliberează de vechea dihotomie, multiversul ne lasă într-o stare de neliniște. Întrebarea cu care ne-am luptat atât de mult timp poate să nu aibă un răspuns mai profund decât „așa funcționează lucrurile”. Poate că acesta este cel mai bun lucru pe care îl putem face, dar nu suntem obișnuiți cu astfel de răspunsuri. Nu dezlipește copertele și nu explică cum funcționează lucrurile. Mai mult, el spulberă visul teoreticienilor argumentând că o soluție unică nu poate fi găsită pentru că nu există.

Unora nu le place acest răspuns, alții cred că nu poate fi numit răspuns, iar alții pur și simplu îl acceptă.

Laureatul Nobel David Gross crede că multiversul „miroase a îngeri”. El spune că a accepta multiversul este asemănător cu renunțarea, acceptând că nu vei înțelege niciodată nimic, deoarece tot ceea ce observi poate fi redus la un „accident istoric”. Colegul său laureat al Premiului Nobel, Gerard’t Hooft, se plânge că nu poate accepta un scenariu în care trebuie să „încerci toate soluțiile până când găsești una care se potrivește lumii noastre”. El spune: „Fizicienii nu au lucrat în acest fel în trecut și încă putem spera că vom avea dovezi mai bune în viitor”.

Cosmologul de la Princeton Paul Steinhardt numește multiversul „oricare ar fi teoria”, deoarece permite totul și nu explică nimic. „Teoria științifică trebuie să fie selectivă”, spune el. – Forța sa constă în numărul de posibilități pe care le exclude. Dacă include toate posibilitățile, atunci nu exclude nimic, iar puterea sa este zero.” Steinhardt a fost un susținător timpuriu al inflației până când și-a dat seama că aceasta duce la un multivers și creează un spațiu de posibilități mai degrabă decât să facă predicții specifice. De atunci, a devenit unul dintre cei mai vocali critici ai inflației. Într-un episod recent din Star Talk, el s-a prezentat ca un campion al alternativelor la multivers. „De ce te-a deranjat atât de mult multiversul? - a glumit prezentatorul. „Ea a distrus una dintre ideile mele preferate”, a răspuns Steinhardt.

Fizicienii au avut de-a face cu adevărul, concepte absolute și predicții. Ori lucrurile stau așa, ori nu sunt așa. Teoriile nu trebuie să fie flexibile sau incluzive, ar trebui să fie restrictive, stricte, excluzând opțiuni. Pentru orice situație, doriți să puteți prezice rezultatul probabil - și, în mod ideal, singurul și inevitabil - rezultat. Multiversul nu ne oferă așa ceva.

Dezbaterile asupra multiversului izbucnesc adesea în argumente zgomotoase, scepticii acuzând susținătorii ideii de a trăda știința. Dar este important să ne dăm seama că nimeni nu a ales această stare de lucruri. Toată lumea își dorește un univers care să iasă organic din principii frumoase și profunde. Dar din câte știm, nu există așa ceva în universul nostru. Ea este cine este.

Ar trebui să argumentăm împotriva ideii de multivers? Ar trebui să rămână pe margine? Mulți dintre colegii mei încearcă să o prezinte într-o lumină mai favorabilă. Logic vorbind, este mai ușor să lucrezi cu un număr infinit de universuri decât cu unul singur - sunt mai puține lucruri de explicat. După cum a spus Sciama, multiversul „într-un fel satisface briciul lui Occam prin faptul că doriți să minimizați numărul de constrângeri aleatorii pe care le puneți asupra universului”. Weinberg spune că o teorie care este lipsită de presupuneri arbitrare și nu a fost „ajustată cu atenție pentru a se potrivi cu observațiile” este frumoasă în sine. Se poate dovedi că această frumusețe este similară cu frumusețea termodinamicii, cu frumusețea statistică care explică starea unui sistem macroscopic, dar nu fiecare dintre componentele sale individuale. „Când cauți frumusețe, nu poți fi sigur unde o vei găsi sau ce fel de frumusețe vei găsi”, spune Weisenberg.

De multe ori, când m-am gândit la aceste probleme intelectuale complexe, gândurile mele s-au întors la înțelepciunea simplă și frumoasă a Micului Prinț din Antoine de Saint-Exupéry, care, crezând că trandafirul său iubit este singurul pentru toate lumile, s-a trezit pe sine. într-o grădină de trandafiri. Confuz de această trădare și întristat de pierderea importanței - trandafirul lui și el însuși - plânge. În cele din urmă, își dă seama că trandafirul său este „mai important decât sute de alții” pentru că este al lui.

S-ar putea să nu existe nimic special în Universul nostru, în afară de faptul că este al nostru. Nu este suficient? Chiar dacă toate viețile noastre și tot ceea ce putem ști se dovedesc a fi nesemnificative la scara spațiului, ele sunt totuși ale noastre. Există ceva special în aici și acum, faptul că ceva este al meu.

De câteva ori în ultimele luni mi-am reluat în minte conversația mea cu Gian Giudice. Am găsit încredere în cât de calm era el cu privire la numărul mare de universuri posibile și la alegerile aparent aleatorii pe care le-a făcut al nostru. Poate că multiversul ne spune pur și simplu că lucrăm la întrebări greșite, spune el. Poate, ca și Kepler cu orbitele planetelor, încercăm să găsim în numere un sens mai profund decât există acolo.

Din moment ce Kepler știa doar despre existența sistemului solar, el credea că unele informații importante erau ascunse în forma orbitelor planetelor și în distanțele dintre ele, dar s-a dovedit că nu era așa. Aceste valori nu erau fundamentale, erau pur și simplu date despre mediu. Acest lucru poate părea nefericit la vremea respectivă, dar din punctul de vedere al GR nu mai avem un sentiment de pierdere. Avem o explicație grozavă pentru gravitație. Doar că în această explicație valorile asociate cu orbitele planetelor nu sunt constante fundamentale.

Poate, spune Giudice, multiversul implică ceva asemănător. Poate că trebuie să renunțăm la ceea ce ne ținem. Poate că trebuie să gândim mai larg, să ne regrupăm, să schimbăm întrebările pe care le punem naturii. Potrivit acestuia, multiversul poate deschide „posibilități extrem de satisfăcătoare, plăcute și care lărgesc ochii”.

Dintre toate argumentele pentru multivers, acesta este preferatul meu. În orice scenariu, în orice sistem fizic, există un număr infinit de întrebări care pot fi puse. Încercăm să descurcăm o problemă până la elementele de bază și să punem cele mai elementare întrebări, dar intuițiile noastre se bazează pe ceea ce a apărut înainte și este posibil să ne construim pe paradigme care nu mai sunt relevante pentru noile domenii pe care încercăm să le dezvoltăm. studiu.

Multiversul seamănă mai mult cu o cheie decât cu o ușă închisă. Din perspectiva mea, lumea a devenit nuanțată de speranță și plină de posibilități. Nu este mai risipitor decât un foișor plin cu trandafiri.

În cosmologie, ipoteza că Universul nostru nu este singurul de acest fel a fost luată în considerare de mult timp. Poate fi unul dintre numeroasele Universuri care alcătuiesc așa-numitul Multivers. Deși această ipoteză poate fi considerată ceva din domeniul science fiction-ului, există o bază destul de solidă care indică validitatea ei. Oferim cinci argumente care indică faptul că trăim în Multivers.

1) Unul dintre modelele cosmologice presupune așa-numitul „ eternă inflație" Inflația este expansiunea foarte rapidă a Universului după Big Bang. Ipoteza „inflației eterne” a fost propusă pentru prima dată de un cosmolog de la Universitatea Tufts. Alexandru Vilenkin. Oamenii de știință sugerează că expansiunea inflaționistă a Universului s-a oprit doar în anumite părți ale spațiului (aceste zone sunt numite regiunile termicizate), dar în unele părți expansiunea continuă, iau naștere „bule de inflație” deosebite, fiecare dintre acestea dezvoltându-se într-un Univers real:

Teoria inflaționistă permite formarea mai multor universuri fiice care se desprind continuu din cele existente

2) În cadrul așa-numitului teoria branelor(termenul „brană” provine din cuvântul „membrană”) sau M-teoriile, cele patru dimensiuni spațiale sunt delimitate de pereți tridimensionali sau trei brațe. Unul dintre acești pereți este spațiul Universului în care trăim, în timp ce există și alte brane ale universului care sunt ascunse de percepția noastră. Sunt paralele cu brana noastră și, în anumite circumstanțe, sunt atrase unul de celălalt de gravitație. Conform teoriei, atunci când branele se ciocnesc, se eliberează o cantitate mare de energie și astfel apar condițiile pentru Big Bang:

(poza de pe wikimedia.org)

3)Interpretarea în multe lumi a mecanicii cuantice de Hugh Everett. Conform conceptelor mecanicii cuantice, totul în lumea particulelor este descris doar probabilistic. Everett a sugerat că toate rezultatele unui eveniment probabil sunt întotdeauna realizate, dar acest lucru se întâmplă în universuri diferite. Cu fiecare act de observare, măsurare a unui obiect cuantic, observatorul pare să se împartă în mai multe versiuni (probabil la infinit) care corespund unor Universuri diferite. Acest lucru poate fi explicat clar astfel: dacă vă aflați la o răscruce de drumuri și aveți de ales să mergeți la stânga sau la dreapta, Universul existent „da naștere” încă două Universuri fiice: unul în care mergeți la dreapta și celălalt în care mergi la stanga:

4) După cum arată cercetările, spațiul Universului nostru este plat cu un grad ridicat de precizie. Și dacă spațiul și timpul se extind la infinit, atunci la un moment dat trebuie să existe repetiție, deoarece există o anumită limită a numărului de combinații de organizare a particulelor în spațiu și timp. Cu alte cuvinte, infinitul de spațiu și timp sugerează că o copie exactă a Universului nostru există undeva:

Spațiul și timpul se extind la infinit, prin urmare, la un moment dat trebuie să existe o repetare a Universului

5) Universuri cu matematică diferită. Potrivit unor oameni de știință, legile fundamentale ale Universului sunt legile matematice. Pe baza acestui fapt, se poate presupune că există și alte Universuri care au propriile lor structuri matematice.

Multiversul este un paradox! Mi se pare că existența Multiversurilor nu trebuie privită așa cum este prezentată în articol, ca oportunități pentru noi descoperiri, dar această idee ar trebui acceptată ca paradoxuri ale teoriilor moderne care indică incompletitudinea cunoștințelor noastre. Si de aceea.
Multiversul contrazice principiul lui Occam.În opinia mea, ideea Multiversului are următorul dezavantaj: existența celor paralele nu se manifestă fizic în Universul nostru în niciun fel, cu excepția etapelor inițiale ale evoluției sale, de exemplu, ca în teoria branelor, în caz contrar, aceasta ar duce la încălcări ale legii conservării. Aceasta înseamnă că suntem lipsiți de modalități de verificare experimentală a acestei ipoteze și singura modalitate rămasă este să interpretăm faptele observaționale folosind modele matematice sau, și mai radical, să ridicăm modelele matematice la absolut, așa cum sugerează Max Tegmark. Excluzându-l pe acesta din urmă din cauza unei controverse evidente, mi se pare că Multiversul, atunci când interpretează observațiile, este o entitate suplimentară care, conform principiului lui Ockham, ar trebui aruncată.
Nu înțelegem suficient despre structura Universului nostru. Dar situația actuală în cosmologie, după propriile mele sentimente, ca student absolvent la Institutul de Cosmologie, este mult mai rea! Aproape niciunul dintre cosmologi nu leagă construcția teoriilor lor cu analiza observațiilor. Modelele matematice sunt adesea construite în cantități adimensionale, astfel încât sensul fizic este adesea ascuns chiar și teoreticianului însuși. Analiza matematică este pe primul loc, iar interpretarea este pe ultimul loc. Mai mult decât atât, mulți cosmologi sunt mulțumiți de interpretarea rezultatului în ceea ce privește fizica lor construită matematic, de exemplu, este destul de normal să construim un Lagrangian în spațiu cu 11 dimensiuni, iar spațiul real tridimensional este doar un caz special care se obţine după compactare. Dar puțini oameni fac această tranziție importantă și, de fapt, foarte dificilă. Cosmologia ca știință este foarte tânără și departe de a fi perfectă în metodele sale, iar Multiversul inflaționist indică faptul că nu înțelegem încă pe deplin mecanismul inflației. De asemenea, interpretarea lui Everett se datorează cel mai probabil lipsei noastre de înțelegere a esenței fizice a mecanicii cuantice.
„Este grozav că am întâlnit un paradox. Acum putem spera să mergem mai departe!”, citându-l pe Niels Bohr din Ce fel de neînțelegere apare din ipotezele despre multiversuri? Ar trebui să existe clar o întrebare aici: De ce este Universul nostru singurul și așa cum este?„, adică motivele pentru reglarea fină a Universului nu sunt încă clare. În articolul lui Rosenthal din Uspekhi Fiz. Nauk pentru 1980 despre legile fizice și valorile numerice ale constantelor fundamentale, este bine argumentat cum va afecta schimbarea lor. Universul nostru și că aceste valori sunt posibil unice pentru implementarea vieții noastre. Una dintre încercările de a explica aceste valori este de a enumera posibile combinații împreună cu principiul antropic Dar o astfel de explicație, în opinia mea, nu este satisfăcătoare, deoarece o astfel de enumerare nu este limitată în niciun fel și este puțin probabil să fie fezabilă.
Teoria unificată a unui Univers unificat. Mi se pare mai rezonabil să creez o teorie unificată într-un singur Univers care să explice alegerea unor astfel de valori. Cred că această cale constă în căutarea unor astfel de proprietăți matematice generale care pot avea consecințe fizice. Deși nu pot fi denumite clar, voi da ca exemplu constanta pi, care are o semnificație matematică clară, dar este inclusă și în formulele fizice. Ar avea sens un univers în care pi era diferit? Aici se poate argumenta că raportul dintre circumferința unui cerc și raza acestuia se modifică în spațiile curbe, dar în limita infinitezimală tinde întotdeauna spre pi și dacă nu ar fi așa, atunci spațiul ar pierde probabil proprietățile de continuitate și fizice. legile ar deveni imprevizibile.

leon scrie:

Ca exemplu, voi da constanta pi, care are o semnificație matematică clară, dar este inclusă în formulele fizice. Ar avea sens un univers în care pi era diferit? Aici se poate argumenta că raportul dintre circumferința unui cerc și raza acestuia se modifică în spațiile curbe, dar în limita infinitezimală tinde întotdeauna spre pi și dacă nu ar fi așa, atunci spațiul ar pierde probabil proprietățile de continuitate și fizice. legile ar deveni imprevizibile.

Și eu sunt interesat de asta de mult timp - După părerea mea - asta cea mai profundă problemă, care este direct legată de principiile fundamentale ale Lumii noastre. Mai mult, putem spune și despre „pi” că este o constantă obținută din experiment(prin măsurarea tot mai precisă a circumferinței unei unități de diametru). Dar „e” este un număr, speculativ derivat din calculul diferenţial. Adică, luarea în considerare speculativă a ideilor de continuitate, însumare, trecere la limită duce la un număr foarte specific. Și nu contează cine argumentează: un european, un african sau un chinez, sau chiar, poate... un extraterestru, va ajunge la același lucru. Pentru mine, acest lucru este în pragul unui miracol. Și confirmarea că până și cele mai abstracte construcții speculative sunt legate de Lume, deoarece noi (și creierul nostru) facem parte din Lume. Și prin urmare, privind în interiorul nostru, putem ajunge la cunoașterea principiilor fundamentale ale Lumii (fizice) exterioare. Adevărat, trebuie să înțelegeți - ce construcții speculative au sens? Acest lucru necesită intuiție (fizică) puternică.

Desigur, numărul Euler este și o constantă matematică minunată care apare în multe formule fizice.

Cu toate acestea, semnificația numărului „pi” este mult mai clar pentru mine (și istoric a apărut mai devreme). Îmi voi dezvolta ideea, chiar și în glumă: „în timp de război, valoarea lui „pi” ajunge la 4”, apoi va corespunde geometriei unei table de șah, când cele mai mici elemente discrete ale planului corespund celulelor pătrate. , iar dacă setați metrica pe ea cu distanța Manhattan, atunci un cerc unitar descris în jurul unei celule va corespunde celor 8 celule învecinate ale acesteia, adică circumferința va fi egală cu 8, prin urmare pi este egal cu 4. În spațiu al unei astfel de metrici, fizica poate fi simulată folosind automate celulare, care a fost descrisă în cartea „New kind of science” de Stephen Wolfram. Cu toate acestea, automatele celulare au un dezavantaj, deoarece evoluția lor este determinată de cei mai apropiați vecini ai lor, ele descriu doar fenomene locale (cum ar fi propagarea undelor) și, în principiu, nu pot fi folosite pentru a descrie fenomene non-locale, cum ar fi întricarea cuantică.

Acesta este doar un caz special, dar ilustrează că numărul „pi” determină continuitatea geometriei (spațiului) lumii noastre, pe baza căreia este construită fizica modernă și, prin urmare, pi determină fizica însăși. Alte valori ale lui „pi” corespund cel mai probabil unor spații discrete, în care nu este încă clar dacă este posibil să se descrie în mod adecvat toate fenomenele fizice. Dacă este imposibil, atunci toate astfel de spații sunt într-un anumit sens defecte și singurul posibil fizic este continuu.

Ildus, salut. An nou fericit!

Scrie mai atent.

Geometria unei table de șah, atunci când cele mai mici elemente discrete ale planului corespund celulelor pătrate și dacă setați o metrică pe ea cu distanța Manhattan, atunci cercul unitar descris în jurul celulei va corespunde celor 8 celule învecinate ale acesteia, adică, lungimea cercului va fi egală cu 8, prin urmare pi este egal cu 4.

2) Trebuie să definim termenii.

Dacă considerăm că un cerc este locul geometric al punctelor echidistante de unul dat, atunci cercul unitar descris în jurul unei celule va corespunde nu cu 8, ci doar cu 4 celule învecinate (est-nord-vest-sud). Cele patru rămase sunt distanțate de centru la o distanță de 2. Diametru D=2, circumferință L=4. Prin urmare, pi=L/D=4/2=2.

Dacă definiți un cerc în calea dvs., prin 8 celule învecinate, atunci diametrul este D = 4, circumferința este L = 8, pi = L/D = 8/4 = 2.

Bună ziua, Vadim Vladimirovici! An Nou fericit si tie! Vă mulțumesc că ați înțeles raționamentul meu și că ați găsit eroarea. Îmi pare rău, linkul s-a dovedit cu adevărat stupid și, în plus, am amestecat distanța Manhattan și distanța Chebyshev cu care am operat.

Distanța Manhattan pe o tablă de șah între pătrate poate fi descrisă ca fiind numărul minim de mișcări necesare pentru o turnă, iar distanța Chebyshev este numărul minim de mișcări pentru un rege. În acest din urmă caz, pi este egal cu 4 (8 celule învecinate formează un pătrat echidistant (adică un cerc unitar), pe care îl putem cerc în mod continuu cu un rege, iar diametrul cercului unitar este întotdeauna egal cu 2). Dar în primul, acest lucru nu mai este atât de evident, 4 celule învecinate nu pot fi ocolite în mod continuu cu ajutorul unei curbe, aici va fi necesară mutarea în centru și înapoi și, astfel, lungimea cercului unității este de 8 și pi este 4. Mai matematic, distanțele în astfel de cazuri sunt măsurate de Lebesgue, apoi distanța Manhattan este o metrică pe L_1, iar distanța Chebyshev pe L_infinity.

Pentru fizică, spațiul cu o metrică pe L_2 este important. Într-o lume pe o tablă de șah, în care toate obiectele se mișcă pe distanțe întregi și trebuie cumva să fie sincronizate fizic între ele, teoretic ar trebui să fie posibil să se stabilească metoda lor de mișcare în conformitate cu metrica, ceva asemănător cu mișcările cavalerului (cel puțin teorema lui Fermat pentru cazul 2 permite acest lucru, dar pentru cazul 3 și mai sus nu). Dar îmi este încă greu să spun cu ce pi este egal în acest caz.

De dragul încălzirii matematice, este interesant să ne gândim la ce este pi, în funcție de placarea planului, cu siguranță cineva a studiat deja această întrebare. Dar de dragul umorului, de exemplu, se poate argumenta că, cu distanța Chebyshev pe o placă hexagonală, pi este egală cu 3, iar pe o placă triunghiulară 1,5. Cu toate acestea, înclin să cred că într-un spațiu discret realitatea fizică adecvată nu poate fi descrisă și obținută în sensul „demiurgului”, deci acestea sunt doar jocuri de cuvinte matematice.

De ce sunt numere precum „pi” sau „e” așa și nu altele?... Pentru mine acest lucru este în pragul unui miracol.

Mereu s-a simțit așa. Dar există și numere imaginare, „perpendiculare” „pi” și „e”. Chiar negativ numerele au revoluționat matematica.

împreună: $$-e^(i\pi)=1$$

Pauline scrie:

Dar există și numere imaginare, „perpendiculare” „pi” și „e”.

Da, asta este sens fizic faptul că funcția de undă a microparticulelor este imaginară, iar probabilitatea de a detecta o particule este proporțională cu pătratul modulului acesteia?

Pauline scrie:

Cel mai uimitor lucru pentru mine este că împreună numerele speculative se transformă într-un număr obișnuit - unu : $$-e^(i\pi)=1$$

Intr-adevar o formula minunata!

Sunt de acord cu primele 3 ipoteze. Dar nu se poate fi de acord cu 4, cel puțin din faptul că toate faptele observaționale indică faptul că Universul nu este infinit. Aproximativ 5...

Dacă cunoștințele noastre actuale, bazate pe matematica noastră, ne permit, aproximativ vorbind, să descriem prezența altor universuri, atunci de ce ar trebui să existe matematică diferită în ele?

Folko scrie:

Aproximativ 5... Dacă cunoștințele noastre actuale, bazate pe matematica noastră, ne permit, aproximativ vorbind, să descriem prezența altor universuri, atunci de ce ar trebui să existe matematică diferită în ele?

Serioja! Buna ziua! Comentariu - ce fapte vorbesc despre finitudinea Universului și sub ce formă? În general, din motive filozofice se poate susține că Universul (cu majusculă) este finit. Dar în ce formă se realizează această finitudine - acest lucru încă trebuie înțeles.

Nu am argumente împotriva ipotezelor exprimate în acest articol... cu excepția faptului că judecățile propuse nu sunt argumente, ci sunt ipoteze, adică ipoteze care nu au încă nicio verificare experimentală sigură. Iar acesta din urmă este foarte important.

Toate cele cinci ipoteze identificate se referă la diferite ramuri ale fizicii și, în general, se contrazic sau se pot contrazice reciproc.

De exemplu, a cincea ipoteza contrazice în esenţă formularea tuturor celorlalte. Dacă matematica este diferită, atunci despre ce putem vorbi de fapt în cadrul matematicii cu care suntem familiarizați...

Primele doua ipotezele provin din arsenalul cosmologiei moderne și sunt una dintre opțiunile posibile pentru multe ipoteze similare.

Al treilea Ipoteza lui Everett a fost menită să raționalizeze sau să „explice” sensul legilor cuantice, dar există multe astfel de modalități de a interpreta teoria cuantică. Pe de altă parte, ideile lui Everett nu sunt în niciun fel legate de relativitatea generală, pe care se bazează primele două ipoteze.

Al patrulea Ipoteza este complet neclară. Și în sfârșit, există ipoteze mai avansate care pot conta pe argumentare în contrast cu cele prezentate.

De exemplu, Teoria Kaluza-Klein despre spațiul cincidimensional. Există o singură problemă. Teoria Kaluza-Klein nu este la fel de impresionantă ca ideile lui Everett și se bazează pe idei matematice greu de exprimat sub formă de afirmații pe care oricine le poate înțelege. Deci există încă foarte puține argumente, dar există multă încredere în complexitatea lumii...

zhvictorm scrie:

Judecățile propuse nu sunt argumente, ci sunt ipoteze, adică ipoteze care nu au încă nicio verificare experimentală sigură.

Sunt de acord, acestea sunt exemple tipice de „sciințifico-fantastică matematică”. Prin urmare, am schimbat cu atenție cuvintele „teorie” din cuvântul „ipoteză”. Dar conceptul „M-teoria”, care este, desigur, mai corect să fie numit „M-ipoteza”, rămâne stabil în vocabularul științific modern? Este „teoria inflaționistă” o teorie sau o ipoteză? Dar teoria/ipoteza Big Bang-ului? Cei din urmă, desigur, au mai multe argumente experimentale în favoarea lor decât primii. Întrebarea este - unde să tragem limita dintre ipoteză și teorie? Poate că este mai bine să folosim termenii mai neutri (în raport cu argumentele experimentale) „model”? Model inflaționist, model Big Bang, model superstring etc.

zhvictorm scrie:

A patra ipoteză este complet neclară.

Nici eu n-am inteles-o bine. Și al cincilea de asemenea. Dar am decis să le las în articol, ca poate să ne dăm seama împreună.

zhvictorm scrie:

Și în sfârșit, există ipoteze mai avansate care pot conta pe argumentare în contrast cu cele prezentate. De exemplu, teoria Kaluza-Klein a spațiului cinci-dimensional.

Modelul Kaluza-Klein presupune multe lumi? Din câte îmi amintesc, introduce cea de-a 5-a dimensiune, care este apoi compactată la scară mică (în versiunile ulterioare ale modelului - pentru a Planckian dimensiuni). Dar, Lumea (Universul) din acest model este singulară.

Da, și cel mai important - În ce măsură este confirmat prin experiment modelul Kaluza-Klein? Sau poate că există alte criterii(cu excepția confirmării experimentale directe), care ne permit să considerăm un anumit model ca fiind serios, demn de atenție și, la rândul său, un argument pentru ceva? Care ar putea fi aceste criterii? Ei bine, de exemplu, frumuseţeteorii, despre ce a scris Einstein.

Este „teoria inflaționistă” o teorie sau o ipoteză? Dar teoria/ipoteza Big Bang-ului?

Aceste întrebări pot primi răspunsuri diferit, în funcție de punctul de vedere către care înclinați. Dar există încă câteva motive pentru a susține că teoria Big Bang sau componenta sa modernă - modelul inflației, pot fi considerate teorii. O teorie, de regulă, se distinge de o ipoteză prin elaborarea profundă a consecințelor pentru multe fenomene observabile diferite simultan. Dacă verificarea validității concluziilor este dificilă la un moment dat, atunci teoria poate fi considerată ipotetică. Relativitatea generală poate fi considerată în continuare o teorie ipotetică, deoarece nu totul în ea a fost testat. De exemplu, undele gravitaționale nu au fost încă descoperite. Teoria inflației explică o mulțime de fenomene observate din diferite ramuri ale fizicii și astrofizicii. De exemplu, absența monopolurilor și absența începutului Big Bang-ului pe cer. Dar nu se poate verifica prin experimente directe, dar conține rețete de construire a concluziilor matematice ale faptelor indirecte care pot sau vor fi verificate.

...în ce măsură este confirmat prin experiment modelul Kaluza-Klein?

Teoria Kaluza-Klein explică electromagnetismul prin prezența unor dimensiuni suplimentare. Unul este suficient pentru a începe. Mai mult, este structurat în așa fel încât să fie în concordanță cu relativitatea generală. Prin urmare, validitatea sa este în mare măsură legată de validitatea acestor teorii. Dar, firește, conține declarații care nu au fost încă verificate. În special, aceasta se referă la existența unor dimensiuni suplimentare. Cu toate acestea, tocmai natura organică a unificării relativității generale și teoria electromagnetismului în ea poate fi considerată drept argument, deși are și probleme în acest sens. În ceea ce privește multiplicitatea lumilor, orice teorie care conține dimensiuni suplimentare permite inevitabil prezența multor Universuri. Teoriile M sunt bine dezvoltate din punct de vedere matematic și din acest punct de vedere pot fi considerate teorii ipotetice sau teorii matematice. Mai mult, ei se bazează pe relativitatea generală sau pe generalizările acesteia și, uneori, folosesc teorii precum Kaluza-Klein. În articolul în discuție, fără nici un motiv anume, sunt evidențiate cinci ipoteze, care nu sunt foarte legate între ele, și mai ales neevidențiate pe fondul altor ipoteze și teorii ipotetice. Este chiar greu de înțeles ce preferințe avea jurnalistul care se pare că le-a colectat.

zhvictorm scrie:

Teoria Big Bang sau componenta sa modernă, modelul inflației, pot fi considerate teorii. ... Relativitatea generală poate fi considerată în continuare o teorie ipotetică, deoarece nu totul în ea a fost testat.

Se dovedește interesant: teorii Big Bang și inflația, care bazat pe ipotetice OTO. Cum poate ceva care este stabilit în siguranță să se bazeze pe ceva care nu este stabilit în siguranță?

zhvictorm scrie:

Primul . Situația reapare: „ teorie Kalutsy-Klein, bazat pe ipotetice OTO."

Al doilea . Un principiu interesant apare aici: dorința de a păstra (chiar dacă este aplicat într-o nouă perspectivă, dar totuși de a păstra) un anumit idee, odată aplicat cu succes și apoi a trecut cu succes testul timpului și al experimentului. În acest caz vorbim despre ideea geometrizării materiei și a interacțiunilor sale, care a fost introdus pentru prima dată cu succes în fizică de Einstein în Relativitatea sa generală (deși, desigur, a fost exprimat anterior de Clifford). Despre idei, eidos(după Platon) poante(după Dawkins) noi .

zhvictorm scrie:

În ceea ce privește multiplicitatea lumilor, orice teorie care conține dimensiuni suplimentare permite inevitabil prezența multor Universuri.

Acest lucru nu îmi este complet clar în ceea ce privește modelul Kaluza-Klein. Spațiu-timp 3+1-dimensional + dimensiunea a 5-a compactată constituie un singur univers(a noastra). Unde este al doilea univers (și altele)?

zhvictorm scrie:

Este natura organică a unificării relativității generale și teoria electromagnetismului în ea care poate fi considerată ca un argument...

Cu asta corespunde aproximativ principiul frumuseții al teoriei lui Einstein: când ia naștere o nouă idee-eidos-meme, din care, la nivelul teoriilor, tot ce este vechi este dintr-o dată organic și simplu („frumos”) unit și explicat. Acesta este într-adevăr un argument puternic, dar... pur speculativ, nu direct legat de experiment. Deci, de exemplu, Copernic a fost ghidat de dorință simplifica Sistemul Lumii al lui Ptolemeu, deja plin de epicicluri, trimuri și equanti, dar în același timp dând un acord foarte bun cu experiența. Asemănarea izbitoare a situației cu modelul standard modern, care oferă un acord excelent cu experimentul! Iar ideile-eidos în sistemul ptolemaic s-au menținut: 1) geocentricitatea, adică. locația Pământului creat de Dumnezeu în centrul Lumiiși 2) idealitatea mișcării circulare uniforme a corpurilor cerești divine – planete. Toate „clopotele și fluierele” din sistemul lui Ptolemeu au fost subordonate dorinței de a păstra aceste eidos „de încredere și testate de secole”. La fel ca în modelul standard - da ideea de simetrie și ruperea ei ulterioară iar eforturile majorității fizicienilor teoreticieni din a doua jumătate a secolului al XX-lea și începutul secolului al XXI-lea care studiază particulele vizează conservarea (chiar dacă se aplică dintr-o nouă perspectivă, dar totuși, păstrează) idei-eidos, născut în timpul revoluției în fizică din prima treime a secolului XX. Ideea de simetrie este una dintre ele (dar nu singura, desigur!). Ca urmare, au apărut acele „clopote și fluiere” care au dus la modelul standard (simetrii de particule, câmpuri de măsurare, mecanismul Higgs etc.) și mai departe - în model supersimetrie(simetrii există deja între fermioni și bozoni). Și în timpul lui Copernic, ca și acum, totul părea să fie bine... Susținătorii rolului științei, ca slujnice ale practicii, au fost mulțumiți - conform efemeridelor luminarilor, calculate după Ptolemeu, era posibil să navigheze calm. navele cu mărfuri către toate capetele lumii. Numai aici, o problemă... Mintea iscoditoare a lui Copernic (oh, acești „băieți deștepți”!) a fost nu este clar care este aspectul fizic ( sau, mai corect, pentru acea epocă - divin) sens faptul că planetele nu se mișcă de-a lungul cercurilor geocentrice, ci de-a lungul epiciclurilor și chiar mutate la ecuanti? De asemenea, acum devine din ce în ce mai neclar - care este sensul fizic supersimetrii sau, de exemplu, proceduri de renormalizare, sau de ce există doar 3 generații de leptoni și quarci etc., etc. Ca să nu mai vorbim de întrebarea semnificației fizice a complexității și probabilității funcției psi... Copernic a propus ca o cale de ieșire din această situație noua idee-eidos- heliocentricitate și tot explicat organic și simplu. Adevărat, cu „corespondența cu experiența” nu se descurca bine: sistemul lui Ptolemeu a dat efemeridelor o precizie mult mai mare. Și totul pentru că Copernic „nu a fost la înălțimea” eidos de elipticitate a orbitelor, care a fost descoperit doar de Kepler și explicat de Newton. Deci, modelul copernican a fost, în cel mai bun caz, o ipoteză, dar principalul lucru din el era noi eidos(strict vorbind, nu cu totul nou: ideile lui Ptolemeu și ideile lui Copernic și ideile lui Kepler provin din antichitate, dar au fost aplicate de acești cercetători la un nivel mai înalt de specificitate și dezvoltare).

Asa de Nu are nevoie de fizica modernă a particulelor idei noi-eidos, și nu de o „expansiune” nesfârșită a celor vechi?

Ilya! De fapt, sensul comentariului meu era exclusiv despre alegere neclară„argumente”-ipoteze privind ipoteza pluralității lumilor.

Am citat ca exemplu teoria Kaluza-Klein, care poate conta pe argumentarea existenței sale într-o măsură mai mare decât cele date în articol. În ceea ce privește natura ipotetică a GTR și a teoriilor aferente, această problemă este destul de complexă și necesită o discuție a problemelor sub forma unor construcții matematice. Mai mult, nu am vorbit despre fiabilitatea absolută a unor teorii precum teoria Big Bang (BBT) și modelul inflației cosmologice (CIM). Cu toate acestea, se poate presupune că, chiar dacă GTR este modificat semnificativ, elementele principale ale TBT și MKI pot rămâne neschimbate. De exemplu, soluțiile lui Friedman au și un analog clasic - o explozie a unui obiect sferic în spațiu plat. Prin urmare, toate aceste teorii sunt ipotetice într-o măsură sau alta.

Cât despre teorie Kalutsy-Klein. În primul rând, compactarea nu este un atribut necesar al teoriei Kaluza-Klein. Compactificarea a fost introdusă pentru a explica faptul că nu observăm dimensiuni suplimentare. Ideea de compactare este doar o opțiune. În al doilea rând, dacă spațiul observat este tridimensional, iar cel general are dimensiunea n+1, atunci orice număr de cele tridimensionale se poate încadra în acest spațiu ambiental. De exemplu, compactarea poate fi multivalorică. În orice teorie multidimensională există loc pentru o pluralitate de lumi. În al treilea rând, combinația organică a relativității generale și a electromagnetismului în teoria Kaluza-Klein oferă doar un argument în favoarea acestei teorii, dar nu o face adevărată.

Acum despre de ce idei are nevoie fizica modernă?. În orice moment, orice știință are nevoie de idei fructuoase care să poată explica fenomenele observate în măsura maximă. Puteți numi aceste idei cum doriți. Acest lucru nu este important. Pe vremea lui Aristotel, ideea de epiciclu a fost o idee fructuoasă, pe vremea lui Kepler - teoria orbitelor eliptice. Puțin mai târziu, locul lor a fost luat de mecanicii cerești. Ideile de simetrie au fost întotdeauna utile, dacă nu au fost ridicate la rang de absolut. Prin urmare, fizica modernă are nevoie de idei noi, la fel ca în orice altă perioadă.

Cu toate acestea, așa cum a spus Khoja Nasreddin, indiferent cât de mult ai spune cuvântul zahăr, Nu-ți va face gura mai dulce. Aceste idei trebuie căutate și testate, căutate și testate... . Pur și simplu nu există alte rețete, în afară de ideea grozavă de picătură științifică. Dacă ceva poate fi aplicat din bagaje vechi, atunci aceasta este doar fericire, iar conservatorismul în știință, dacă nu trece de o anumită linie, este util în sensul că îndepărtează teoriile nefondate. Din păcate, acest lucru nu este întotdeauna menținut în știință și o serie de teorii au așteptat prea mult timp pentru a fi utilizate. Ei bine, acest lucru este deja determinat de situația din societate și știință în ansamblu.

zhvictorm scrie:

Fizica modernă are nevoie de idei noi, la fel ca în orice altă perioadă.

Cu toate acestea, așa cum a spus Khoja Nasreddin, indiferent cât de mult ai spune cuvântul zahăr, gura ta nu va deveni mai dulce. Aceste idei trebuie căutate și testate, căutate și testate... . Pur și simplu nu există alte rețete, în afară de ideea grozavă de picătură științifică.

Sunt de acord în privința zahărului, dar metoda științifică de împingere (forța brută) este, ca să spunem ușor, nu cea mai eficientă metodă de căutare. Este necesar să se studieze modelele generale de dezvoltare a cunoștințelor fizice și să le urmeze mai conștient în căutarea de noi idei fundamentale și eficiente. Cu toate acestea, poate că tocmai acest lucru se reflectă în caracterizarea poke-ului, așa cum științific?

Aș dori să-mi exprim părerea despre ceea ce societatea și, prin urmare, noi, într-o oarecare măsură, putem face pentru a crește probabilitatea apariției de noi idei și teorii fizice fundamentale. Ce putem face (face) aici și acumși nu așteptați până când apar la întâmplare.

zhvictorm scrie:

Dacă ceva poate fi aplicat din bagaje vechi, atunci aceasta este doar fericire, iar conservatorismul în știință, dacă nu trece de o anumită linie, este util în sensul că îndepărtează teoriile nefondate. Din păcate, acest lucru nu este întotdeauna menținut în știință și o serie de teorii au așteptat prea mult timp pentru a fi utilizate. Ei bine, acest lucru este deja determinat de situația din societate și știință în ansamblu.

Universul în care trăim poate să nu fie singurul.

Deși acest concept poate fi surprinzător, există o fizică grozavă în spatele lui. Și nu există o singură modalitate de a verifica acest lucru; numeroase teorii fizice conduc în mod independent la această concluzie. De fapt, unii experți consideră că existența universurilor ascunse este mai probabilă decât nu. Iată cinci dintre cele mai plauzibile teorii științifice care sugerează că trăim într-un MegaUnivers.

1. Universuri matematice

Oamenii de știință dezbat dacă matematica este pur și simplu un instrument util pentru descrierea Universului sau dacă matematica în sine este o realitate fundamentală - iar observațiile noastre despre Univers sunt doar reprezentări imperfecte ale adevăratei sale naturi matematice. Dacă acesta din urmă este adevărat, atunci poate că există invarianți matematici ai Universului nostru.

În aceste invariante structurale sunt îndeplinite legile logicii matematice, uneori diferite de logica Lumii care ne este familiară.

„O structură matematică este ceva care poate fi descris într-un fel care depinde în întregime de cunoștințele umane”, spune Max Tegmark de la Massachusetts Institute of Technology, care a propus ideea. „Cred cu adevărat că acest univers există, că poate exista independent de mine și că va continua să existe chiar dacă nu există oameni.”

Cu alte cuvinte, acești invarianți nu depind deloc de prezența umanității, care încearcă să le realizeze.

2. Universuri fiice

Teoria mecanicii cuantice, care domnește în lumea particulelor subatomice, oferă o altă modalitate de a exista mai multe universuri. Mecanica cuantică descrie lumea mai degrabă în termeni de probabilități decât de anumite rezultate. Și matematica acestei teorii sugerează că toate rezultatele posibile au loc - în propriile lor universuri separate.

De exemplu, dacă ajungi la o intersecție în care poți merge la dreapta sau la stânga, universul real dă naștere la două universuri fiice: cel în care mergi la stânga și cel în care mergi la dreapta și este imposibil să le deosebești.

3. Universuri paralele

O altă idee care iese din teoria corzilor sunt universurile paralele care pur și simplu plutesc dincolo de atingerea propriei noastre. Ideea vine din posibilitatea existenței mai multor dimensiuni decât în lumea noastră. În plus față de propria noastră realitate tridimensională a spațiului, alte realități tridimensionale pot pluti în spațiul multidimensional.

Fizicianul Brian Greene de la Universitatea Columbia o descrie astfel: „Universul nostru este doar un „bloc” dintr-un număr imens de „blocuri” care plutesc în spațiul multidimensional.”

Unele implicații ale acestei teorii sugerează că uneori aceste universuri paralele nu sunt întotdeauna paralele și nu întotdeauna la îndemână. Uneori se pot ciocni unul de celălalt, ducând la Big Bang, care provoacă crearea a tot mai multe universuri noi.

4. Universuri cu bule

În lumea științifică există și alte teorii ale dezvoltării universurilor, inclusiv teoria inflației haotice.

Această teorie presupune că, după Big Bang, Universul s-a extins ca un balon umflat și o parte din el a reușit să prindă contur sub forma unei „bule” a Universului cunoscut nouă, ceea ce a făcut posibilă formarea stelelor.

Dar, în unele părți ale spațiului-timp, procesele au decurs diferit și, ca urmare, s-au format multe alte universuri izolate - sub formă de „bule”, precum bulele de săpun suflate – de diferite dimensiuni, în diferite stadii de dezvoltare, cu propriile lor constante fizice și legi.

Conceptul a fost propus de cosmologul Alexander Vilenkin, acum la Universitatea Tufts.

5. Universuri infinite

Oamenii de știință consideră cea mai probabilă formă plată a spațiului-timp (spre deosebire de sferică sau toroidală).

Dar dacă spațiu-timp este infinit și continuă pentru totdeauna, atunci la un moment dat trebuie să înceapă să se repete, deoarece există un număr finit de moduri în care particulele pot fi aranjate în spațiu și timp.

Deci, dacă mergi suficient de departe, s-ar putea să întâlnești o altă versiune a ta - și, de fapt, există un număr infinit de ele. Unii dintre acești gemeni vor face exact ceea ce faci tu acum, în timp ce alții vor purta pulovere diferite în această dimineață și pot avea cariere și stiluri de viață complet diferite.

Întrucât Universul observabil se extinde la numai 13,7 miliarde de ani după Big Bang (echivalent cu o dimensiune de 13,7 miliarde de ani lumină), spațiu-timpul dincolo de această limită poate fi considerat propriul său Univers separat. Astfel, multe universuri există unul lângă celălalt ca o pătură uriașă de universuri.

Traducere

În fața durerii, este mult mai ușor să accepți aleatoriu decât ignoranța insensibilă sau atrocitatea deliberată prezentă într-un univers meticulos conceput.

Multiversul a promis că ne va distrage atenția de la aceste gânduri teribile, că ne va oferi o a treia opțiune care depășește dilema explicației.

Unora nu le place acest răspuns, alții cred că nu poate fi numit răspuns, iar alții pur și simplu îl acceptă.

Acesta este interesant: