Domov → Svet mikróbov Päť argumentov v prospech existencie Multivesmíru. Paralelné vesmíry a teória plurality svetov Mnoho vesmírov

Päť argumentov v prospech existencie Multivesmíru. Paralelné vesmíry a teória plurality svetov Mnoho vesmírov

11 162

Vesmír, v ktorom žijeme, nemusí byť jediný. V skutočnosti môže byť náš vesmír iba jedným z nekonečného počtu vesmírov, ktoré tvoria „multivesmír“.
Niektorí odborníci sa domnievajú, že existencia skrytých vesmírov je pravdepodobnejšia ako nepravdepodobná.

Tu je päť najpravdepodobnejších vedeckých teórií, ktoré naznačujú, že žijeme v multivesmíre:

1. Nekonečné vesmíry

Vedci si ešte nie sú istí, aký tvar má časopriestor, ale s najväčšou pravdepodobnosťou je plochý (na rozdiel od guľového alebo dokonca donutového tvaru) a tiahne sa na neurčito. Ale ak je časopriestor nekonečný, potom sa musí v určitom bode začať opakovať, pretože existuje konečný počet spôsobov, ako môžu byť častice usporiadané v priestore a čase.

Ak by ste sa teda mohli pozrieť dostatočne ďaleko, videli by ste ďalšiu verziu seba samého – v skutočnosti nekonečné množstvo verzií. Niektoré z týchto dvojčiat budú robiť presne to, čo vy práve teraz, zatiaľ čo iné budú mať dnes ráno na sebe iný sveter a tretie a štvrté budú mať úplne iné kariéry a životný štýl.

Keďže sa rozprestiera len tak ďaleko, ako má svetlo šancu dosiahnuť 13,7 miliardy rokov po veľkom tresku (13,7 miliardy svetelných rokov), časopriestor za touto vzdialenosťou možno považovať za svoj vlastný, samostatný vesmír. Mnoho vesmírov teda existuje vedľa seba v obrovskej mozaike vesmírov.

Časopriestor sa môže natiahnuť do nekonečna. Ak je to pravda, potom sa všetko v našom vesmíre musí v určitom bode zopakovať, čím vznikne mozaika nekonečných vesmírov.

2. Podvesmíry

Teória kvantovej mechaniky, ktorá vládne malému svetu subatomárnych častíc, ponúka ďalší spôsob vzniku viacerých vesmírov. Kvantová mechanika opisuje svet z hľadiska pravdepodobnosti bez konkrétnych výsledkov. A matematika tejto teórie naznačuje, že všetky možné výsledky situácie sa vyskytujú v ich vlastných oddelených vesmíroch. Napríklad, ak sa dostanete na križovatku, kde môžete ísť doprava alebo doľava, vesmír zrodí dva dcérske vesmíry: jeden, v ktorom idete doprava, jeden, v ktorom idete doľava.

„A v každom vesmíre je tvoja kópia ako svedok toho či onoho výsledku. Myslieť si, že vaša realita je jediná realita, je nesprávne."

– Napísal Brian Randolph Green v Hidden Reality.

3. Bublinový vesmír

Okrem viacerých vesmírov vytvorených nekonečne sa rozširujúcim časopriestorom môžu vzniknúť ďalšie vesmíry v dôsledku takzvanej teórie „večnej inflácie“. Koncept inflácie je taký, že vesmír sa po Veľkom tresku rýchlo rozpína ako nafukovací balón. Večná inflácia, ktorú ako prvý navrhol kozmológ Alexander Vilenkin z Tufts University, naznačuje, že časti vesmíru sa prestávajú nafukovať, zatiaľ čo iné regióny sa nafukovajú ďalej, čím vznikajú mnohé izolované „bublinové vesmíry“.

Takže náš vlastný vesmír, kde inflácia skončila a umožnila vznik hviezd a galaxií, je len malou bublinou v obrovskom mori vesmíru, z ktorých niektoré sa stále nafukujú, a ktorá obsahuje mnoho ďalších bublín, ako je náš vesmír. A v niektorých z týchto bublinových vesmírov sa fyzikálne zákony a základné konštanty môžu líšiť od našich, vďaka čomu sú niektoré vesmíry skutočne zvláštne miesta.

4. Matematické vesmíry

Vedci diskutujú o tom, či je matematika jednoducho užitočným nástrojom pre matematiku, alebo či je matematika samotná základnou realitou a naše pozorovania vesmíru sú jednoducho nedokonalým vnímaním jeho skutočnej matematickej povahy. Ak ide o druhý prípad, potom možno konkrétna matematická štruktúra, ktorá tvorí náš vesmír, nie je jedinou voľbou a v skutočnosti všetky možné matematické štruktúry existujú ako svoje vlastné samostatné vesmíry.

„Matematická štruktúra je niečo, čo sa dá opísať tak, že je úplne závislá od ľudskej batožiny,“ povedal Max Tegmark z Massachusettského technologického inštitútu, ktorý tento zdanlivo bláznivý nápad navrhol.

"Skutočne verím, že tento existujúci vesmír môže existovať nezávisle odo mňa a bude existovať aj naďalej, aj keby neexistovali žiadni ľudia."

5. Paralelné vesmíry

Ďalšou myšlienkou, ktorá vychádza z teórie strún, je koncept „braneworlds“ – paralelných vesmírov, ktoré sa vznášajú mimo dosahu nášho vlastného, ktorý navrhli Paul Steinhardt z Princetonskej univerzity a Neil Turok z Perimeter Institute for Theoretical Physics v Ontáriu v Kanade. Myšlienka pochádza z možnosti mnohých iných dimenzií v našom svete, než je trojrozmerný priestor a jeden čas, ktorý poznáme. Okrem nášho 3D priestoru brány môžu ďalšie 3D brány plávať v priestore vyššej dimenzie.

Preklad

Čo si myslíš o multivesmíre? Táto otázka nebola celkom neočakávaná pre našu improvizovanú prednášku pri jedálenskom stole, ale zaskočila ma. Nie je to tak, že by sa ma nikdy predtým nepýtali na multivesmír, ale vysvetliť teoretický konštrukt je jedna vec, ale vysvetliť svoje pocity z neho je druhá. Dokážem vysloviť všetky štandardné argumenty a veľké otázky o multivesmíre, viem sa orientovať vo faktoch a technických detailoch, ale vo výsledkoch sa strácam.

Fyzici nie sú zvyknutí rozprávať o tom, ako sa pri niečom cítia. Sme za solídne znalosti, kvantitatívne hodnotenia a experimenty. Ale aj tie najlepšie nestranné analýzy začínajú až vtedy, keď sa rozhodneme, ktorou cestou sa vydať. V rodiacej sa oblasti je zvyčajne výber možností, z ktorých každá má svoje opodstatnenie a často si inštinktívne vyberieme jednu z nich. Táto voľba je určená emocionálnym uvažovaním nad logikou. To, s akým postojom sa stotožňujete, je, ako hovorí fyzik zo Stanfordskej univerzity Leonard Susskind, „viac než len vedecké fakty a filozofické princípy. Vo vede je to vec dobrého vkusu. A ako všetky spory o vkuse, ide o estetické cítenie.“

Sám študujem teóriu strún a jednou z jej čŕt je možnosť existencie mnohých logicky konzistentných verzií vesmírov odlišných od toho nášho. Proces, ktorý vytvoril náš vesmír, môže vytvoriť ďalšie, čo vedie k nekonečnému počtu vesmírov, kde sa deje všetko, čo sa môže stať. Postupnosť uvažovania začína od miesta, ktoré je mi známe, a môžem sledovať kučery, ktoré rovnice robia vo svojom tanci na stránke vedúcej k tomuto záveru, ale hoci si multivesmír predstavujem ako matematický konštrukt, nemôžem uveriť, že to bude náhle vyskočia z oblastí teórie a prejavia sa v realite. Ako môžem predstierať, že nemám problém s nekonečnými kópiami seba, ktoré chodím v paralelných svetoch a robím rozhodnutia podobné a odlišné od toho môjho?

Nie som jediný, kto je ambivalentný. Debata o multivesmíre bola vzrušená a zostáva zdrojom kontroverzií medzi najvýznamnejšími vedcami našej doby. Multivesmírna debata nie je len o diskusii o špecifikách teórie. Je to boj o identitu a výsledky, o to, čo predstavuje vysvetlenie, čo predstavuje dôkaz, ako definujeme vedu a či to všetko dáva zmysel.

Vždy, keď hovorím o multivesmíre, mám odpoveď na jednu z otázok, ktorá sa nevyhnutne vynára. Či už žijeme vo vesmíre alebo v multivesmíre, tieto klasifikácie sa vzťahujú na stupnice, ktoré sú mimo našej predstavivosti. Bez ohľadu na výsledok sa život okolo nás nezmení. Aký je teda rozdiel?

Je v tom rozdiel, pretože to, kde sa nachádzame, ovplyvňuje to, kým sme. Rôzne miesta vedú k rôznym reakciám, z ktorých vyplývajú rôzne možnosti. Jeden objekt môže vyzerať odlišne na rôznych pozadiach. Priestory, ktoré obývame, nás definujú oveľa viac spôsobmi, ako si uvedomujeme. Vesmír je hranicou expanzie. Obsahuje všetky miesta pôsobenia, všetky súvislosti, v ktorých si dokážeme predstaviť bytie. Predstavuje celkový súčet možností, súhrn všetkého, čím môžeme byť.

Meranie má zmysel iba v referenčnom rámci. Čísla sú očividne abstraktné, kým im nie sú priradené merné jednotky, ale aj také vágne definície ako „príliš ďaleko“, „príliš malé“, „príliš zvláštne“ znamenajú nejaký druh súradnicového systému. Príliš ďaleko znamená referenčný bod. Príliš malý odkazuje na mierku. Príliš divné naznačuje kontext. Na rozdiel od vždy oznamovaných meracích jednotiek je referenčný rámec pre predpoklady zriedkavo definovaný, ale hodnoty priradené veciam - objektom, javom, skúsenostiam - sú kalibrované pozdĺž týchto neviditeľných osí.

Ak zistíme, že všetko, čo vieme a môžeme vedieť, je len v jednom vrecku multivesmíru, celý základ, na ktorý sme umiestnili našu súradnicovú mriežku, sa posunie. Pozorovania sa nezmenia, ale závery áno. Prítomnosť iných vesmírov bublín nemusí ovplyvniť merania, ktoré robíme, ale môže ovplyvniť to, ako ich interpretujeme.

Prvá vec, ktorá vás na multivesmíre upúta, je jeho rozľahlosť. Je to väčšie ako čokoľvek, s čím sa ľudstvo kedy zaoberalo – takéto povýšenie je zahrnuté už v samotnom názve. Bolo by pochopiteľné, keby emocionálna reakcia na multivesmír pochádzala z pocitu osobného podhodnotenia. Ale veľkosť multivesmíru je z jeho vlastností asi najmenej kontroverzná.

Jean Giudice, šéf teoretikov CERN-u, hovorí za fyzikov, keď tvrdí, že len pohľad na oblohu nám čistí myseľ. Už si predstavujeme našu mierku. Ak multivesmír existuje, potom, ako hovorí, „problém mňa a rozľahlosti vesmíru sa nezmení“. Mnohých dokonca táto kozmická perspektíva upokojuje. V porovnaní s vesmírom sú všetky naše problémy a životné drámy natoľko zmenšené, že „na ničom, čo sa tu deje, nezáleží,“ hovorí fyzik a autor Lawrence Krauss. "Považujem to za veľmi upokojujúce."

Z úžasných fotografií urobených ďalekohľadom. Hubble, pred básňami Octavia Paza o „obrovskej noci“ a „galaktickou piesňou Montyho Pythona“, existoval romantizmus spojený s našou liliputánskou stupnicou. V určitom bode našej histórie sme sa zmierili s našou nekonečnou malosťou.

Je to kvôli nášmu strachu z rozsahu, že sa tak zdráhame prijať koncept multivesmíru, vrátane svetov mimo nášho zorného poľa a odsúdených tam existovať? Toto je, samozrejme, veľmi častá sťažnosť, ktorú počúvam od svojich kolegov. Juhoafrický fyzik George Ellis, ktorý ostro vystupuje proti multivesmíru, a britský kozmológ Bernard Carr, ktorý je rovnako dôrazne naklonený, diskutovali o týchto otázkach v niekoľkých očarujúcich rozhovoroch. Carr verí, že ich bod rozdielnosti súvisí s tým, „aké vlastnosti vedy by sa mali považovať za posvätné“. Zvyčajným ukazovateľom sú experimenty. Porovnávacie pozorovania sú prijateľnou náhradou. Astronómovia nie sú schopní ovládať galaxie, ale pozorujú ich milióny v rôznych formách a stavoch. Žiadna metóda nie je vhodná pre multivesmír. Leží teda mimo vedeckej oblasti?

Susskind, jeden z otcov teórie strún, nám dáva nádej. V empirickej vede existuje tretí prístup: vyvodzovať závery o neviditeľných objektoch a javoch z toho, čo sme schopní vidieť. Ako príklad postačí, ak vezmeme subatomárne častice. Kvarky sú navždy viazané na protóny, neutróny a ďalšie častice. „Sú takpovediac skryté za oponou,“ hovorí Susskind, „ale teraz, hoci sme nevideli jediný izolovaný kvark, nikto nebude vážne spochybňovať platnosť teórie kvarkov. Je to súčasť základov modernej fyziky."

Ako sa vesmír zrýchľuje, galaxie, ktoré sú momentálne v horizonte zorného poľa, za ním čoskoro zmiznú. Neveríme, že zmiznú do zabudnutia, rovnako ako neveríme, že sa loď rozpadne, zmizne za horizontom. Ak galaxie, ktoré poznáme, môžu existovať vo vzdialených oblastiach mimo nášho zorného poľa, kto by povedal, že tam vonku nemôže byť aj niečo iné? Veci, ktoré sme nikdy nevideli a nikdy neuvidíme? Akonáhle pripustíme možnosť, že regióny presahujú naše hranice, dôsledky exponenciálne rastú. Britský astronóm Royal Martin Rees porovnáva túto líniu uvažovania s averznou terapiou. Keď prijmete existenciu galaxií za naším súčasným horizontom, „začnete s malým pavúkom veľmi ďaleko“, ale skôr, než sa spamätáte, ste sa vzdali možnosti multivesmíru obývaného nekonečnými svetmi, možno veľmi odlišnými od tvoj - to znamená "nájdeš na teba liezť tarantulu."

Neschopnosť priamo ovládať objekty nikdy nebola mojím osobným kritériom na určenie vhodnosti fyzikálnej teórie. Ak ma na multivesmíre znepokojuje jedna vec, som si istý, že to s týmto nemá nič spoločné.

Multivesmír spochybňuje ďalší koncept, ktorý si ceníme: jedinečnosť. Môže to spôsobovať problémy? Ako vysvetľuje kozmológ Alexander Vilenkin, nezáleží na tom, aká veľká je pozorovaná oblasť, pokiaľ je konečná, môže byť v konečnom počte kvantových stavov. A popis týchto stavov jednoznačne určuje obsah regiónu. Ak existuje nekonečný počet týchto regiónov, potom sa rovnaký stav určite reprodukuje niekde inde. Dokonca aj naše slová budú presne reprodukované. Keďže proces pokračuje do nekonečna, bude existovať aj nekonečný počet našich kópií.

„Prítomnosť týchto kópií ma deprimuje,“ hovorí Vilenkin. – Naša civilizácia má veľa negatívnych čŕt, no aspoň by sme mohli deklarovať jej jedinečnosť – ako umelecké dielo. A teraz to nemôžeme povedať ani my." Chápem, čo tým myslí. Aj mňa to znepokojuje, ale nie som si istý, či táto konkrétna myšlienka leží na príčine mojej nespokojnosti. Ako hovorí Vilenkin túžobne: "Nie som dosť arogantný na to, aby som povedal realite, aká by mala byť."

Hlavná záhada debaty spočíva v podivnej irónii. Hoci multivesmír zväčšuje našu predstavu o fyzickej realite do takmer nepredstaviteľnej veľkosti, vytvára pocit klaustrofóbie, pretože obmedzuje naše vedomosti a našu schopnosť získavať vedomosti. Teoretici snívajú o svete bez vlastnej vôle, opísanom sebestačnými rovnicami. Naším cieľom je nájsť logicky úplnú teóriu, ktorá je značne obmedzená sebestačnosťou a má iba jednu formu. Potom pre nás, ktorí ani nevieme, odkiaľ a prečo sa táto teória vzala, jej štruktúra nebude vyzerať náhodne. Všetky základné konštanty prírody budú pochádzať „z matematiky, π a dvojky“, ako hovorí fyzik z Berkeley Raphael Busso.

To je príťažlivosť Einsteinovej Všeobecnej teórie relativity – dôvod, prečo fyzici na celom svete vychvaľujú jej mimoriadnu nesmrteľnú krásu. Úvahy o symetrii diktujú rovnice tak jasne, že teória sa zdá byť nevyhnutná. To je presne to, čo sme chceli replikovať v iných oblastiach fyziky. A zatiaľ sa nám to nepodarilo.

Desaťročia vedci hľadali fyzikálne dôvody, prečo základné konštanty musia mať presne také hodnoty, aké majú, ale zatiaľ nebol objavený jediný dôvod. Vo všeobecnosti, ak použijeme existujúce teórie na výpočet možných hodnôt niektorých známych parametrov, výsledky sa ukážu byť smiešne ďaleko od nameraných hodnôt. Ale ako vysvetliť tieto parametre? Ak existuje len jeden jediný vesmír, potom parametre, ktoré ho riadia, musia byť investované s osobitným významom. Buď je proces, ktorým sa riadi výber parametrov, náhodný, alebo to má nejakú logiku či dokonca zámerný účel.

Ani jedna možnosť nevyzerá atraktívne. My vedci trávime život hľadaním zákonov, pretože veríme, že všetko sa deje z nejakého dôvodu, aj keď je nám neznámy. Hľadáme vzory, pretože veríme v nejaký poriadok vo vesmíre, aj keď ho nevidíme. Čistá náhoda do tohto svetonázoru nezapadá.

Ale tiež nechcem hovoriť o rozumnom pláne, pretože to znamená existenciu nejakej sily, ktorá predchádzala prírodným zákonom. Táto moc si musí vyberať a posudzovať, čo pri absencii takej jasnej, vyváženej a prísne obmedzenej štruktúry, akou je napríklad GTR, znamená svojvôľu. Na myšlienke, že by mohlo existovať niekoľko logicky konzistentných vesmírov, z ktorých bol vybraný iba jeden, je niečo úprimne neuspokojivé. Ak by to tak bolo, potom, ako hovorí kozmológ Dennis Sciama, by ste si museli myslieť, že „niekto študuje takýto zoznam a hovorí: „Nie, nebudeme mať taký vesmír a taký vesmír nebude. Bude len tento."

Mňa osobne táto možnosť so všetkými dôsledkami o tom, čo mohlo byť, rozčuľuje. Napadnú ma rôzne scény: opustené deti v detskom domove z nejakého zabudnutého filmu, keď je jedno z nich adoptované; tváre ľudí, ktorí sa horúčkovito usilovali o sen, no nedosiahli ho; potraty v prvom trimestri. Takéto veci, ktoré sa takmer narodili, ale nemohli ma potrápiť. Pokiaľ neexistuje teoretické obmedzenie, ktoré vylučuje všetky možnosti okrem jednej, voľba sa zdá byť krutá a nespravodlivá.

Ako si v tak starostlivo ladenej kreácii vysvetľujete zbytočné utrpenie? Pretože tieto filozofické, etické a morálne problémy sú mimo sféry fyziky, väčšina vedcov sa o nich vyhýba diskusii. Nositeľ Nobelovej ceny Steven Weinberg sa vyjadril v ich mene: „Sú v našich životoch stopy veľkorysého tvorcu, na túto otázku si odpovie každý sám? Môj život bol úžasne šťastný. Napriek tomu som sledoval, ako moja matka bolestivo zomierala na rakovinu, ako Alzheimerova choroba zničila osobnosť môjho otca a koľko bratrancov a sesterníc bolo zabitých počas holokaustu. Známky prítomnosti dobrotivého tvorcu sú veľmi dobre skryté.“

Tvárou v tvár bolesti je oveľa jednoduchšie prijať náhodnosť ako bezcitnú nevedomosť alebo úmyselné zverstvo prítomné v precízne navrhnutom vesmíre.

Multivesmír sľúbil, že nás odvráti od týchto strašných myšlienok a poskytne nám tretiu možnosť, ktorá prekoná dilemu vysvetlenia.

Samozrejme, toto nie je dôvod, prečo fyzici vynašli multivesmír. Objavila sa z iných dôvodov. Teória kozmickej inflácie mala vysvetliť rozsiahlu hladkosť a nedostatok zakrivenia vesmíru. „Hľadali sme jednoduché vysvetlenie, prečo vesmír vyzerá ako veľká guľa,“ hovorí stanfordský fyzik Andrei Linde. "Nevedeli sme, že z tohto nápadu niečo vzíde." Ťarchou bolo pochopenie, že náš Veľký tresk nebol jedinečný a že v skutočnosti by takýchto výbuchov malo byť nekonečné množstvo, z ktorých každá vytvára časopriestor nesúvisiaci s naším.

Potom prišla teória strún. Dnes je to najlepší kandidát na jednotnú teóriu všetkého. Nielenže dosahuje nemožné - zosúladenie gravitácie a kvantovej mechaniky - ale jednoducho na tom trvá. Ale pre schému, ktorá redukuje neuveriteľnú rozmanitosť vesmíru na minimálny súbor stavebných blokov, teória strún trpí ponižujúcim problémom: nevieme, ako určiť presné hodnoty základných konštánt. Podľa súčasných odhadov existujú potenciálne možnosti – nesmierne obrovské číslo, pre ktoré ani nemáme meno. Teória strún uvádza všetky formy, ktoré môžu mať fyzikálne zákony, a inflácia ich umožňuje realizovať. So zrodom každého nového vesmíru sa zamieša pomyselný balíček kariet. Rozdaná ruka určuje zákony, ktoré riadia vesmír.

Multivesmír vysvetľuje, ako konštanty v rovniciach získali svoje vlastné hodnoty bez toho, aby zahŕňali náhodnosť alebo inteligentnú voľbu. Ak existuje veľa vesmírov, v ktorých sú implementované všetky možné fyzikálne zákony, dostaneme pri meraniach presne tieto hodnoty, pretože náš vesmír sa nachádza presne na tomto mieste v krajine. Neexistuje žiadne hlbšie vysvetlenie. Všetky. Toto je odpoveď.

Ale zatiaľ čo nás oslobodzuje od starej dichotómie, multivesmír nás necháva v nepokojnom stave. Otázka, s ktorou sme tak dlho zápasili, nemusí mať hlbšiu odpoveď ako „takto veci fungujú“. Možno je to to najlepšie, čo môžeme urobiť, ale na takéto odpovede nie sme zvyknutí. Neodlupuje kryty a nevysvetľuje, ako veci fungujú. Navyše rozbíja sen teoretikov tvrdením, že jedinečné riešenie nemožno nájsť, pretože neexistuje.

Niekomu sa táto odpoveď nepáči, iní si myslia, že sa to nedá nazvať odpoveďou a iní ju jednoducho akceptujú.

Nositeľ Nobelovej ceny David Gross si myslí, že multivesmír „vonia anjelmi“. Hovorí, že akceptovanie multivesmíru je podobné vzdávaniu sa, akceptovaniu toho, že nikdy ničomu neporozumiete, pretože všetko, čo pozorujete, môže byť zredukované na „historickú nehodu“. Jeho kolega, laureát Nobelovej ceny, Gerard ’t Hooft, sa sťažuje, že nemôže akceptovať scenár, v ktorom musí človek „vyskúšať všetky riešenia, kým nenájde to, ktoré vyhovuje nášmu svetu“. Hovorí: "Fyzici v minulosti takto nepracovali a stále môžeme dúfať, že v budúcnosti budeme mať lepšie dôkazy."

Princetonský kozmológ Paul Steinhardt nazýva multivesmír „akákoľvek teória“, pretože umožňuje všetko a nič nevysvetľuje. "Vedecká teória musí byť selektívna," hovorí. – Jeho sila spočíva v množstve možností, ktoré vylučuje. Ak zahŕňa všetky možnosti, potom nevylučuje nič a jeho sila je nulová.“ Steinhardt bol prvým zástancom inflácie, kým si neuvedomil, že vedie k multivesmíru a vytvára priestor možností, a nie konkrétne predpovede. Odvtedy sa stal jedným z najhlasnejších kritikov inflácie. V nedávnej epizóde Star Talk sa predstavil ako šampión alternatív k multivesmíru. „Prečo ťa multivesmír tak trápil? - zavtipkovala moderátorka. "Zničila jeden z mojich obľúbených nápadov," odpovedal Steinhardt.

Fyzici sa museli vysporiadať s pravdou, absolútnymi pojmami a predpoveďami. Buď sú veci také, alebo nie sú. Teórie by nemali byť flexibilné alebo inkluzívne, mali by byť obmedzujúce, prísne, vylučujúce možnosti. V každej situácii chcete byť schopní predpovedať pravdepodobný – a v ideálnom prípade jediný a nevyhnutný – výsledok. Multivesmír nám nič také nedáva.

Debaty o multivesmíre často vybuchnú do búrlivých argumentov, pričom skeptici obviňujú zástancov myšlienky zrady vedy. Ale je dôležité si uvedomiť, že tento stav si nikto nevybral. Každý chce vesmír, ktorý sa organicky vynára z krásnych, hlbokých princípov. Ale z toho, čo vieme, nič také v našom vesmíre neexistuje. Je tým, kým je.

Mali by sme argumentovať proti myšlienke multivesmíru? Mala by zostať na vedľajšej koľaji? Mnohí moji kolegovia sa to snažia prezentovať v priaznivejšom svetle. Logicky povedané, je jednoduchšie pracovať s nekonečným počtom vesmírov ako s jedným – je tu menej vecí na vysvetľovanie. Ako povedal Sciama, multivesmír „spĺňa Occamovu žiletku v tom, že chcete minimalizovať počet náhodných obmedzení, ktoré kladiete na vesmír“. Weinberg hovorí, že teória, ktorá je zbavená svojvoľných predpokladov a nebola „starostlivo upravená tak, aby vyhovovala pozorovaniam“, je sama o sebe krásna. Môže sa ukázať, že táto krása je podobná kráse termodynamiky, štatistickej kráse, ktorá vysvetľuje stav makroskopického systému, ale nie každej z jeho jednotlivých zložiek. „Pri hľadaní krásy si nemôžete byť istí, kde ju nájdete alebo aký druh krásy nájdete,“ hovorí Weisenberg.

Mnohokrát, keď som sa zamýšľal nad týmito zložitými intelektuálnymi problémami, sa mi myšlienkami vrátila k jednoduchej a krásnej múdrosti Malého princa od Antoina de Saint-Exupéryho, ktorý vo viere, že jeho milovaná ruža je jediná pre všetky svety, našiel sám seba. v ružovej záhrade. Zmätený touto zradou a zarmútený stratou dôležitosti – svojej ruže i seba samého – plače. Nakoniec si uvedomí, že jeho ruža je „dôležitejšia ako stovky iných“, pretože je jeho.

Na našom vesmíre nemusí byť nič zvláštne okrem toho, že je náš. Nie je to dosť? Aj keď sa všetky naše životy a všetko, čo môžeme poznať, ukážu byť bezvýznamné v mierke vesmíru, stále sú naše. Tu a teraz je niečo zvláštne, skutočnosť, že niečo je moje.

V posledných mesiacoch som si niekoľkokrát prehrával v mysli môj rozhovor s Gianom Giudiceom. Našiel som dôveru v to, aký pokojný bol ohľadom obrovského množstva možných vesmírov a zdanlivo náhodných rozhodnutí, ktoré sme urobili. Možno nám multivesmír jednoducho hovorí, že pracujeme na nesprávnych otázkach, hovorí. Možno, podobne ako Kepler s obežnými dráhami planét, sa snažíme nájsť hlbší význam v číslach, než aký je.

Keďže Kepler vedel len o existencii slnečnej sústavy, veril, že niektoré dôležité informácie sa ukrývajú v tvare obežných dráh planét a vo vzdialenostiach medzi nimi, no ukázalo sa, že to tak nie je. Tieto hodnoty neboli základné, boli to jednoducho údaje o životnom prostredí. V tom čase sa to mohlo zdať nešťastné, ale z pohľadu GR už nezažívame pocit straty. Pre gravitáciu máme skvelé vysvetlenie. Ide len o to, že v tomto vysvetlení nie sú hodnoty spojené s obežnými dráhami planét základnými konštantami.

Možno, hovorí Giudice, multivesmír naznačuje niečo podobné. Možno sa musíme vzdať toho, čoho sa držíme. Možno treba myslieť širšie, preskupiť, zmeniť otázky, ktoré prírode kladieme. Podľa neho môže multivesmír otvárať „mimoriadne uspokojujúce, príjemné a oči rozširujúce možnosti“.

Zo všetkých argumentov pre multivesmír je tento môj najobľúbenejší. V každom scenári, v akomkoľvek fyzickom systéme existuje nekonečné množstvo otázok, ktoré možno položiť. Snažíme sa rozmotať problém až do jeho základov a položiť si najzákladnejšie otázky, ale naše intuície sú postavené na tom, čo bolo predtým, a je možné, že staviame na paradigmách, ktoré už nie sú relevantné pre nové oblasti, ktoré sa snažíme riešiť. štúdium.

Multivesmír je skôr kľúčom ako zatvorenými dverami. Z môjho pohľadu je svet zafarbený nádejou a naplnený možnosťami. Nie je o nič zbytočnejšia ako altánok plný ruží.

V kozmológii sa už dlho uvažuje o hypotéze, že náš vesmír nie je jediný svojho druhu. Môže to byť jeden z mnohých Vesmírov, ktoré tvoria tzv Multivesmír. Hoci túto hypotézu možno považovať za niečo z oblasti sci-fi, existuje pomerne solídny základ naznačujúci jej platnosť. Ponúkame päť argumentov, ktoré naznačujú, že žijeme v Multivesmíre.

1) Jeden z kozmologických modelov predpokladá tzv. večná inflácia" Inflácia je veľmi rýchla expanzia vesmíru po Veľkom tresku. Hypotézu „večnej inflácie“ prvýkrát navrhol kozmológ z Tufts University. Alexander Vilenkin. Vedci naznačujú, že inflačná expanzia vesmíru sa zastavila iba v určitých častiach vesmíru (tieto oblasti sú tzv termálne oblasti), ale v niektorých častiach expanzia pokračuje, rodia sa zvláštne „inflačné bubliny“, z ktorých každá sa rozvinie do skutočného vesmíru:

Inflačná teória umožňuje vytvorenie viacerých dcérskych vesmírov, ktoré neustále vychádzajú z existujúcich

2) V rámci tzv teória brány(výraz „brána“ pochádza zo slova „membrána“) alebo M-teórie, štyri priestorové dimenzie sú vymedzené trojrozmernými stenami alebo tromi bránami. Jednou z týchto stien je priestor Vesmíru, v ktorom žijeme, pričom existujú ďalšie vesmírne brány, ktoré sú skryté nášmu vnímaniu. Sú rovnobežné s našou branou a za určitých okolností sa k sebe priťahujú gravitáciou. Podľa teórie, keď sa brány zrazia, uvoľní sa veľké množstvo energie a tak vznikajú podmienky pre Veľký tresk:

(obrázok z wikimedia.org)

3)Mnoho svetová interpretácia kvantovej mechaniky od Hugha Everetta. Podľa konceptov kvantovej mechaniky je všetko vo svete častíc opísané iba pravdepodobnostne. Everett navrhol, že všetky výsledky pravdepodobnej udalosti sú vždy realizované, ale to sa deje v rôznych vesmíroch. Zdá sa, že s každým aktom pozorovania, meraním kvantového objektu, sa pozorovateľ rozdelí na niekoľko (pravdepodobne nekonečne veľa) verzií zodpovedajúcich rôznym vesmírom. Dá sa to jasne vysvetliť takto: ak ste na križovatke a máte na výber, či pôjdete doľava alebo doprava, existujúci vesmír „zrodí“ ďalšie dva dcérske vesmíry: jeden, v ktorom idete doprava, a druhý, v ktorom ideš doľava:

4) Ako ukazuje výskum, priestor nášho vesmíru je plochý s vysokým stupňom presnosti. A ak sa priestor a čas rozprestierajú donekonečna, potom v určitom bode musí dôjsť k opakovaniu, pretože existuje určitý limit na počet kombinácií organizácie častíc v priestore a čase. Inými slovami, nekonečnosť priestoru a času naznačuje, že niekde existuje presná kópia nášho vesmíru:

Priestor a čas sa nekonečne rozširujú, preto v určitom bode musí dôjsť k opakovaniu vesmíru

5) Vesmíry s rôznou matematikou. Podľa niektorých vedcov sú základnými zákonmi vesmíru matematické zákony. Na základe toho sa dá predpokladať, že existujú aj iné vesmíry, ktoré majú svoje vlastné matematické štruktúry.

Multivesmír je paradox! Zdá sa mi, že existenciu multivesmírov by sme nemali vnímať tak, ako je to prezentované v článku, ako príležitosť na nové objavy, ale túto myšlienku treba akceptovať ako paradoxy moderných teórií, ktoré poukazujú na neúplnosť nášho poznania. A preto.
Multivesmír odporuje Occamovmu princípu. Podľa môjho názoru má myšlienka Multivesmíru nasledujúcu nevýhodu: existencia paralelných sa v našom vesmíre nijako fyzicky neprejavuje, s výnimkou počiatočných fáz jeho vývoja, napríklad ako v teórii brány, inak by to viedlo k porušeniu zákona o ochrane prírody. To znamená, že sme ochudobnení o možnosti experimentálneho overenia tejto hypotézy a jediný spôsob, ktorý zostáva, je interpretovať pozorovacie fakty pomocou matematických modelov alebo ešte radikálnejšie povýšiť matematické modely na absolútne, ako navrhuje Max Tegmark. Ak vylúčim ten druhý z dôvodu zjavnej kontroverzie, zdá sa mi, že Multivesmír je pri interpretácii pozorovaní ďalšou entitou, ktorá by sa podľa Ockhamovho princípu mala vyradiť.
Nerozumieme dostatočne štruktúre nášho vesmíru. Ale súčasná situácia v kozmológii je podľa mojich vlastných pocitov ako postgraduálneho študenta na Inštitúte kozmológie oveľa horšia! Takmer nikto z kozmológov nespája konštrukciu svojich teórií s analýzou pozorovaní. Matematické modely sú často konštruované v bezrozmerných množstvách, takže fyzikálny význam je často skrytý aj samotnému teoretikovi. Matematická analýza je na prvom mieste a interpretácia je na poslednom mieste. Navyše, mnohí kozmológovia sú spokojní s interpretáciou výsledku z hľadiska ich matematicky skonštruovanej fyziky, napríklad je celkom normálne skonštruovať Lagrangián v 11-rozmernom priestore a skutočný trojrozmerný priestor je len špeciálny prípad, sa získa po zhutnení. Ale len málo ľudí robí tento dôležitý a v skutočnosti veľmi náročný prechod. Kozmológia ako veda je veľmi mladá a vo svojich metódach má ďaleko od dokonalosti a inflačný Multivesmír naznačuje, že ešte celkom nerozumieme mechanizmu inflácie. Rovnako aj Everettov výklad je s najväčšou pravdepodobnosťou spôsobený tým, že nerozumieme fyzikálnej podstate kvantovej mechaniky.
"Je skvelé, že sme sa stretli s paradoxom a teraz môžeme dúfať, že sa pohneme vpred!", citujem Nielsa Bohra z Aké nedorozumenie vyplýva z hypotéz o multivesmíroch? Jednoznačne by tu mala byť otázka: Prečo je náš vesmír jediný a taký, aký je?“, to znamená, že dôvody jemného doladenia vesmíru ešte nie sú jasné. V Rosenthalovom článku v Uspekhi Fiz. Nauk z roku 1980 o fyzikálnych zákonoch a číselných hodnotách základných konštánt je dobre zdôvodnené, ako ich zmena ovplyvní náš vesmír a že tieto hodnoty sú možno jedinečné pre realizáciu nášho života Jedným z pokusov vysvetliť tieto hodnoty je vymenovať možné kombinácie spolu s antropickým princípom, ale takéto vysvetlenie podľa mňa nie je uspokojivé, keďže takýto zoznam nie je nijako obmedzený a je nepravdepodobné, že by bol uskutočniteľný.
Jednotná teória jednotného vesmíru. Zdá sa mi rozumnejšie vytvoriť jednotnú teóriu v jednom Vesmíre, ktorá by vysvetlila výber takýchto hodnôt. Myslím si, že táto cesta spočíva v hľadaní takých všeobecných matematických vlastností, ktoré môžu mať fyzikálne dôsledky. Aj keď ich nemožno jednoznačne pomenovať, uvediem ako príklad konštantu pí, ktorá má jasný matematický význam, ale je zahrnutá aj vo fyzikálnych vzorcoch. Mal by zmysel vesmír, v ktorom by bolo pí iné? Tu možno tvrdiť, že pomer obvodu kružnice k jej polomeru sa v zakrivených priestoroch mení, ale v infinitezimálnej hranici má vždy tendenciu k pi a ak by to tak nebolo, priestor by pravdepodobne stratil vlastnosti kontinuity a fyzikálneho zákony by sa stali nepredvídateľnými.

leon píše:

Ako príklad uvediem konštantu pí, ktorá má jasný matematický význam, ale je obsiahnutá vo fyzikálnych vzorcoch. Mal by zmysel vesmír, v ktorom by bolo pí iné? Tu možno tvrdiť, že pomer obvodu kružnice k jej polomeru sa v zakrivených priestoroch mení, ale v infinitezimálnej hranici má vždy tendenciu k pi a ak by to tak nebolo, priestor by pravdepodobne stratil vlastnosti kontinuity a fyzikálneho zákony by sa stali nepredvídateľnými.

Tiež ma to už dávno zaujíma - Podľa mňa - toto najhlbší problém, ktorá priamo súvisí so základnými princípmi nášho Sveta. Navyše o „pí“ môžeme povedať, že ide o získanú konštantu z experimentu(cez čoraz presnejšie meranie obvodu jednotkového priemeru). Ale "e" je číslo, špekulatívny odvodené z diferenciálneho počtu. To znamená, že špekulatívne zvažovanie ideí kontinuity, súčtu, prechodu na limit vedie k veľmi konkrétnemu číslu. A nezáleží na tom, kto argumentuje: Európan, Afričan alebo Číňan, alebo dokonca, možno... mimozemšťan, príde na to isté. Pre mňa je to na hranici zázraku. A potvrdenie, že aj tie najabstraktnejšie špekulatívne konštrukcie súvisia so Svetom, keďže my (a náš mozog) sme súčasťou Sveta. A preto, keď sa pozrieme do svojho vnútra, môžeme dospieť k poznaniu základných princípov vonkajšieho (fyzického) Sveta. Je pravda, že musíte pochopiť - ktoré špekulatívne konštrukcie majú zmysel? To si vyžaduje silnú (fyzickú) intuíciu.

Samozrejme, Eulerovo číslo je tiež nádherná matematická konštanta, ktorá sa objavuje v mnohých fyzikálnych vzorcoch.

Význam čísla „pí“ je mi však oveľa jasnejší (a historicky vznikol skôr). Rozviniem svoju myšlienku, dokonca ako vo vtipe: „vo vojne hodnota „pi“ dosahuje 4,“ potom to bude zodpovedať geometrii šachovnice, keď najmenšie samostatné prvky roviny zodpovedajú štvorcovým bunkám. a ak naň nastavíte metriku so vzdialenosťou Manhattan, potom jednotkový kruh opísaný okolo bunky bude zodpovedať jej 8 susedným bunkám, to znamená, že obvod bude rovný 8, teda pi sa rovná 4. priestor takejto metriky, fyzika môže byť simulovaná pomocou celulárnych automatov, ktoré boli opísané v knihe „New druh vedy“ od Stephena Wolframa. Bunkové automaty však majú nevýhodu, keďže ich evolúciu určujú ich najbližší susedia, opisujú len lokálne javy (napríklad šírenie vĺn) a v zásade sa nimi nedajú opísať nelokálne javy, ako napríklad kvantové zapletenie.

Toto je len špeciálny prípad, ale ilustruje, že číslo „pi“ určuje kontinuitu geometrie (priestoru) nášho sveta, na základe ktorého je moderná fyzika postavená, a teda pí určuje samotnú fyziku. Ostatné hodnoty „pi“ s najväčšou pravdepodobnosťou zodpovedajú diskrétnym priestorom, v ktorých ešte nie je jasné, či je možné primerane opísať všetky fyzikálne javy. Ak to nie je možné, potom sú všetky takéto priestory v určitom zmysle defektné a jediný fyzikálne možný je spojitý.

Ildus, ahoj. Šťastný nový rok!

Píšte opatrnejšie.

Geometria šachovnice, keď najmenšie samostatné prvky roviny zodpovedajú štvorcovým bunkám a ak na ňu nastavíte metriku so vzdialenosťou Manhattan, potom jednotkový kruh opísaný okolo bunky bude zodpovedať jej 8 susedným bunkám, tj. dĺžka kruhu bude rovná 8, teda pi sa rovná 4.

2) Musíme definovať pojmy.

Ak za geometrický bod bodov, ktoré sú od daného bodu rovnako vzdialené, považujeme kružnicu, potom jednotková kružnica opísaná okolo bunky nebude zodpovedať 8, ale iba 4 susedným bunkám (východ-sever-západ-juh). Zvyšné štyri sú od stredu vzdialené vo vzdialenosti 2. Priemer D=2, obvod L=4. Preto pi=L/D=4/2=2.

Ak definujete kruh cez 8 susedných buniek, potom je priemer D = 4, obvod je L = 8, pi = L/D = 8/4 = 2.

Dobrý deň, Vadim Vladimirovič! Šťastný Nový rok aj tebe! Ďakujem za pochopenie mojej úvahy a nájdenie chyby. Prepáčte, odkaz sa naozaj ukázal ako hlúpy a okrem toho som si pomýlil vzdialenosť Manhattanu a vzdialenosť Čebyševa, s ktorou som operoval.

Vzdialenosť Manhattan na šachovnici medzi políčkami možno opísať ako minimálny počet ťahov požadovaných pre vežu a vzdialenosť Čebyševa je minimálny počet ťahov pre kráľa. V druhom prípade sa pi rovná 4 (8 susedných buniek tvorí ekvidištantný štvorec (t. j. jednotkový kruh), ktorý môžeme súvisle zakrúžkovať s kráľom a priemer jednotkovej kružnice je vždy rovný 2). Ale v prvom to už nie je také zrejmé, 4 susedné bunky sa nedajú priebežne obchádzať pomocou veže, tu budú potrebné presuny do stredu a späť, a teda dĺžka jednotkového kruhu je 8 a pi. je 4. Matematickejšie, vzdialenosti v takýchto prípadoch meria Lebesgue, potom je vzdialenosť Manhattan metrikou na L_1 a Chebyshevova vzdialenosť na L_nekonečno.

Pre fyziku je dôležitý priestor s metrikou na L_2. Vo svete na šachovnici, kde sa všetky predmety pohybujú na celočíselné vzdialenosti a musia byť nejakým spôsobom navzájom fyzicky synchronizované, by teoreticky malo byť možné nastaviť ich spôsob pohybu v súlade s metrikou, niečo ako ťahy rytiera (aspoň Fermatova veta pre prípad 2 to umožňuje, ale pre prípad 3 a vyšší nie). Ale stále je pre mňa ťažké povedať, čomu sa pí v tomto prípade rovná.

Kvôli matematickému zahriatiu je zaujímavé zvážiť, čo sa rovná pi v závislosti od obkladu lietadla, určite už niekto túto otázku študoval. Ale napríklad pre humor možno tvrdiť, že s Chebyshevovou vzdialenosťou na šesťhrannej doske sa pi rovná 3 a na trojuholníkovej doske 1,5. Prikláňam sa však k názoru, že v diskrétnom priestore nemožno adekvátnu fyzickú realitu opísať a získať v zmysle „demiurga“, takže ide len o matematické slovné hračky.

Prečo sú čísla ako „pi“ alebo „e“ len také a žiadne iné?... Pre mňa je to na hranici zázraku.

Vždy to tak bolo. Existujú však aj imaginárne čísla, „kolmé“ "pi" a "e". Dokonca negatívnečísla spôsobili revolúciu v matematike.

spolu: $$-e^(i\pi)=1$$

Pauline píše:

Existujú však aj imaginárne čísla, „kolmé“ "pi" a "e".

Áno, presne tak fyzický význam skutočnosť, že vlnová funkcia mikročastíc je imaginárna a pravdepodobnosť detekcie častice je úmerná druhej mocnine jej modulu?

Pauline píše:

Pre mňa je to najúžasnejšie spolušpekulatívne čísla sa menia na obyčajné číslo – jednotku : $$-e^(i\pi)=1$$

Naozaj úžasný vzorec!

Súhlasím s prvými 3 hypotézami. Ale so 4 nemožno súhlasiť, prinajmenšom z toho, že všetky pozorovacie fakty naznačujú, že vesmír nie je nekonečný. Asi 5...

Ak nám naše súčasné poznatky, založené na našej matematike, umožňujú, zhruba povedané, popísať prítomnosť iných vesmírov, prečo by v nich potom mala byť iná matematika?

Folko píše:

Asi 5... Ak nám naše súčasné poznatky, založené na našej matematike, umožňujú, zhruba povedané, popísať prítomnosť iných vesmírov, tak prečo by v nich mala byť iná matematika?

Seryozha! Ahoj! Komentár - aké fakty hovoria o konečnosti vesmíru a v akej podobe? Vo všeobecnosti možno z filozofických dôvodov tvrdiť, že vesmír (s veľkým písmenom) je konečný. Ale v akej forme sa táto konečnosť realizuje - to ešte treba pochopiť.

Nemám žiadne argumenty proti hypotézam vyjadreným v tomto článku... okrem toho, že navrhované rozsudky nie sú argumenty, ale sú to hypotézy, teda predpoklady, ktoré zatiaľ nemajú žiadne spoľahlivé experimentálne overenie. A to posledné je veľmi dôležité.

Všetkých päť identifikovaných hypotéz sa týka rôznych odvetví fyziky a vo všeobecnosti si odporujú alebo si môžu protirečiť.

Napríklad, piaty hypotéza v podstate odporuje formulácii všetkých ostatných. Ak je matematika iná, tak o čom sa vlastne môžeme baviť v rámci matematiky, na ktorú sme zvyknutí...

Prvé dve hypotézy sú z arzenálu modernej kozmológie a sú jednou z možných možností mnohých podobných hypotéz.

Po tretie Everettova hypotéza mala za cieľ racionalizovať alebo „vysvetliť“ význam kvantových zákonov, ale existuje veľa takýchto spôsobov interpretácie kvantovej teórie. Na druhej strane Everettove myšlienky nijako nesúvisia so všeobecnou teóriou relativity, na ktorej sú založené prvé dve hypotézy.

Po štvrté Hypotéza je úplne nejasná. A napokon sú tu pokročilejšie hypotézy, ktoré môžu počítať s argumentáciou na rozdiel od prezentovaných.

Napríklad, Kaluza-Kleinova teória o päťrozmernom priestore. Je tu len jeden problém. Kaluza-Kleinova teória nie je taká pôsobivá ako Everettove myšlienky a je založená na matematických myšlienkach, ktoré je ťažké vyjadriť vo forme tvrdení, ktorým každý rozumie. Argumentov je teda zatiaľ veľmi málo, no v zložitosť sveta panuje veľká dôvera...

zhvictorm píše:

Navrhované úsudky nie sú argumenty, ale sú hypotézami, teda predpokladmi, ktoré zatiaľ nemajú žiadne spoľahlivé experimentálne overenie.

Súhlasím, toto sú typické príklady „matematickej sci-fi“. Preto som opatrne zmenil slová „teória“ zo slova „hypotéza“. Ale pojem „M-teória“, ktorý je, samozrejme, správnejšie nazývaný „M-hypotéza“, zostáva stabilný v modernom vedeckom slovníku? Je „inflačná teória“ teóriou alebo hypotézou? A čo teória/hypotéza veľkého tresku? Tí druhí majú, samozrejme, viac experimentálnych argumentov vo svoj prospech ako tí prví. otázka znie - Kde nakreslíme hranicu medzi hypotézou a teóriou? Možno je lepšie použiť neutrálnejšie (vo vzťahu k experimentálnym argumentom) výrazy „model“? Inflačný model, model veľkého tresku, model superstruny atď.

zhvictorm píše:

Štvrtá hypotéza je úplne nejasná.

Ani ja som jej dobre nerozumel. A piaty tiež. Ale rozhodol som sa ich nechať v článku, aby sme na to možno spolu prišli.

zhvictorm píše:

A napokon sú tu pokročilejšie hypotézy, ktoré môžu počítať s argumentáciou na rozdiel od prezentovaných. Napríklad Kaluza-Klein teória päťrozmerného priestoru.

Predpokladá model Kaluza-Klein mnoho svetov? Pokiaľ si pamätám, zavádza 5. rozmer, ktorý je potom zhutnený na malé mierky (v neskorších verziách modelu - na Planckian veľkosti). Svet (vesmír) v tomto modeli je však jedinečný.

Áno, a čo je najdôležitejšie - Do akej miery je Kaluza-Kleinov model potvrdený experimentom? Alebo možno existuje niektoré ďalšie kritériá(okrem priameho experimentálneho potvrdenia), ktoré nám umožňujú považovať určitý model za vážny, hodný pozornosti a naopak argument pre niečo? Aké môžu byť tieto kritériá? no napr. krásateórie o čom písal Einstein.

Je „inflačná teória“ teóriou alebo hypotézou? A čo teória/hypotéza veľkého tresku?

Na tieto otázky sa dá odpovedať rôzne podľa toho, ku ktorému pohľadu sa vy sám prikláňate. Stále však existuje niekoľko dôvodov na tvrdenie, že teóriu veľkého tresku alebo jej modernú zložku – inflačný model, možno považovať za teórie. Teória sa spravidla odlišuje od hypotézy hlbokým vypracovaním dôsledkov pre mnoho rôznych pozorovateľných javov naraz. Ak je overenie platnosti záverov v danom čase náročné, potom možno teóriu považovať za hypotetickú. Všeobecnú teóriu relativity možno stále považovať za hypotetickú teóriu, pretože nie všetko v nej bolo testované. Napríklad gravitačné vlny ešte neboli objavené. Teória inflácie vysvetľuje celý rad pozorovaných javov z rôznych odvetví fyziky a astrofyziky. Napríklad absencia monopolov a absencia začiatku Veľkého tresku na oblohe. Ale nie je to možné overiť priamymi experimentmi, ale obsahuje recepty na zostavenie matematických záverov nepriamych faktov, ktoré sa dajú alebo budú overovať.

...do akej miery je Kaluza-Kleinov model potvrdený experimentom?

Kaluza-Kleinova teória vysvetľuje elektromagnetizmus prítomnosťou extra dimenzií. Na začiatok stačí jeden. Navyše je štruktúrovaný takým spôsobom, že je v súlade so všeobecnou teóriou relativity. Preto jeho platnosť do značnej miery súvisí s platnosťou týchto teórií. Prirodzene však obsahuje tvrdenia, ktoré ešte neboli overené. Týka sa to najmä existencie dodatočných rozmerov. Za argument však možno považovať práve organickú podstatu zjednotenia všeobecnej relativity a teórie elektromagnetizmu, hoci aj tá má v tomto smere problémy. Čo sa týka mnohosti svetov, každá teória obsahujúca ďalšie dimenzie nevyhnutne umožňuje prítomnosť mnohých vesmírov. M-teórie sú dobre rozvinuté z matematického hľadiska a z tohto hľadiska ich možno považovať za hypotetické teórie alebo matematické teórie. Navyše sa spoliehajú na všeobecnú teóriu relativity alebo jej zovšeobecnenia a niekedy používajú teórie ako Kaluza-Klein. V diskutovanom článku je bez konkrétneho dôvodu zvýraznených päť hypotéz, ktoré spolu veľmi nesúvisia a najmä nie sú zvýraznené na pozadí akýchkoľvek iných hypotéz a hypotetických teórií. Je dokonca ťažké pochopiť, aké preferencie mal novinár, ktorý ich zjavne zbieral.

zhvictorm píše:

Za teórie možno považovať teóriu veľkého tresku alebo jej modernú zložku, model inflácie. ... Všeobecnú teóriu relativity možno stále považovať za hypotetickú teóriu, keďže nie všetko v nej bolo odskúšané.

Ukazuje sa to zaujímavé: teórie Veľký tresk a inflácia, ktorá na základe hypotetického OTO. Ako môže byť niečo, čo je bezpečne založené, založené na niečom, čo nie je bezpečne založené?

zhvictorm píše:

najprv . Situácia sa opakuje: „ teória Kalutsy-Klein, na základe hypotetického OTO.“

Po druhé . Objavuje sa tu zaujímavý princíp: túžba zachovať (aj keď aplikovaná v novej perspektíve, no predsa zachovať) isté nápad, raz úspešne aplikovaný a potom úspešne obstál v skúške času a experimentu. V tomto prípade hovoríme o myšlienka geometrizácie hmoty a jej interakcií, ktorý do fyziky prvýkrát úspešne zaviedol Einstein vo svojej Všeobecnej teórii relativity (hoci ho, samozrejme, predtým vyjadril Clifford). O nápady, eidos(podľa Platóna) memy(podľa Dawkinsa) my .

zhvictorm píše:

Čo sa týka mnohosti svetov, každá teória obsahujúca ďalšie dimenzie nevyhnutne umožňuje prítomnosť mnohých vesmírov.

Ohľadom modelu Kaluza-Klein mi to nie je úplne jasné. 3+1-rozmerný časopriestor + zhutnená 5. dimenzia tvoria jeden vesmír(našich). Kde je druhý vesmír (a ďalšie)?

zhvictorm píše:

Práve organickú podstatu zjednotenia všeobecnej teórie relativity a teórie elektromagnetizmu v nej možno považovať za argument...

Tomuto zhruba zodpovedá princíp krásy Einsteinovej teórie: keď vznikne nová idea-eidos-meme, z ktorej sa na úrovni teórií všetko staré zrazu organicky a jednoducho (“krásne”) spája a vysvetľuje. Toto je skutočne silný argument, ale... čisto špekulatívne, nesúvisiace priamo s experimentom. Takže napríklad Koperníka viedla túžba zjednodušiť systém Ptolemaiovho sveta, už zarastený epicyklami, trimami a equantami, no zároveň poskytujúci veľmi dobrú zhodu so skúsenosťami. Nápadná podobnosť situácie s moderným štandardným modelom, ktorý dáva vynikajúcu zhodu s experimentom! A myšlienky-eidos v Ptolemaiovskom systéme sa zachovali: 1) geocentricita, t.j. umiestnenie Bohom stvorenej Zeme v strede Sveta a 2) idealita kruhového rovnomerného pohybu božských nebeských telies – planét. Všetky „zvony a píšťalky“ v Ptolemaiovom systéme boli podriadené túžbe zachovať tieto „spoľahlivé a storočiami overené“ eidos. Rovnako ako v štandardnom modeli - áno myšlienka symetrie a jej následného rozbitia a snahy väčšiny teoretických fyzikov v druhej polovici 20. storočia a na začiatku 21. storočia študujúcich častice smerujú k zachovaniu (aj pri aplikácii z novej perspektívy, ale predsa, zachovať) idey-eidos, zrodené počas revolúcie vo fyzike v prvej tretine 20. storočia. Myšlienka symetrie je jednou z nich (ale nie jedinou, samozrejme!). V dôsledku toho vznikli tie „zvončeky a píšťalky“, ktoré vyústili do štandardného modelu (symetrie častíc, kalibračné polia, Higgsov mechanizmus atď.) a ďalej - do modelu supersymetria(symetrie už existujú medzi fermiónmi a bozónmi). A počas Koperníka, ako aj teraz, sa zdalo byť všetko v poriadku... Priaznivci úlohy vedy, ako slúžky praxe, boli potešení - podľa efemeríd svietidiel, vypočítaných podľa Ptolemaia, sa dalo pokojne plaviť lode s tovarom do všetkých končín sveta. Len tu, jeden háčik... Zvedavá Kopernikova myseľ (och, títo „šikovní chlapci“!) bola nie je jasné, čo je fyzické ( alebo presnejšie pre tú éru - božský) význam skutočnosť, že planéty sa nepohybujú pozdĺž geocentrických kruhov, ale pozdĺž epicyklov, a dokonca sa posunuli k ekvantom? Teraz je to tiež čoraz nejasnejšie - aký je fyzikálny význam supersymetrie alebo napríklad renormalizačné postupy, alebo prečo existujú len 3 generácie leptónov a kvarkov atď., atď. Nehovoriac o otázke fyzikálneho významu zložitosti a pravdepodobnosti funkcie psi... Ako východisko z tejto situácie navrhol Koperník nový nápad-eidos- heliocentrickosť a všetko ostatné organicky a jednoducho vysvetlené. Je pravda, že s „korešpondenciou so skúsenosťami“ sa mu nedarilo dobre: Ptolemaiov systém poskytoval oveľa väčšiu presnosť efemeridám. A to všetko preto, že Kopernik „nenaplnil“ eidos elipticity obežných dráh, ktorý objavil až Kepler a vysvetlil Newton. Kopernikov model bol teda prinajlepšom hypotéza, ale hlavná vec v ňom bola nový eidos(prísne povedané, nie úplne nové: myšlienky Ptolemaia a myšlienky Kopernika a myšlienky Keplera pochádzajú z antiky, ale títo bádatelia ich aplikovali na vyššej úrovni špecifickosti a vývoja).

Takže Nepotrebuje moderná časticová fyzika nové nápady – eidos, a nie nekonečné „rozširovanie“ tých starých?

Ilya! Vlastne, pointa môjho komentára bola výlučne o nejasný výber„argumenty“-hypotézy týkajúce sa hypotézy o pluralite svetov.

Ako príklad som uviedol Kalužovú-Kleinovu teóriu, ktorá môže počítať s argumentáciou svojej existencie vo väčšej miere, ako sú uvedené v článku. Čo sa týka hypotetickej podstaty GTR a príbuzných teórií, táto problematika je pomerne zložitá a vyžaduje si diskusiu o problémoch vo forme nejakých matematických konštrukcií. Navyše som nehovoril o absolútnej spoľahlivosti takých teórií, ako je teória veľkého tresku (BBT) a kozmologický model inflácie (CIM). Dá sa však predpokladať, že aj keď sa GTR výrazne upraví, hlavné prvky TBT a MKI môžu zostať nezmenené. Friedmanove riešenia majú napríklad aj klasický analóg - výbuch guľového objektu v plochom priestore. Preto sú všetky tieto teórie do tej či onej miery hypotetické.

Čo sa týka teórie Kalutsy-Klein. Po prvé, kompaktifikácia nie je nevyhnutným atribútom Kalužovej-Kleinovej teórie. Kompaktifikácia bola zavedená na vysvetlenie skutočnosti, že nepozorujeme ďalšie rozmery. Myšlienka zhutnenia je len jednou z možností. Po druhé, ak je pozorovaný priestor trojrozmerný a všeobecný má rozmer n+1, potom sa do tohto okolitého priestoru zmestí ľubovoľný počet trojrozmerných. Napríklad zhutňovanie môže byť viachodnotové. V každej multidimenzionálnej teórii je priestor pre pluralitu svetov. Po tretie, organická kombinácia všeobecnej relativity a elektromagnetizmu v Kaluza-Kleinovej teórii poskytuje iba argument v prospech tejto teórie, ale nerobí ju pravdivou.

Teraz o aké myšlienky potrebuje moderná fyzika?. Každá veda potrebuje vždy plodné nápady, ktoré dokážu v maximálnej miere vysvetliť pozorované javy. Tieto nápady môžete nazvať ako chcete. Toto nie je dôležité. V dobe Aristotela bola plodnou myšlienkou myšlienka epicyklov, v dobe Keplera - teória eliptických dráh. O niečo neskôr ich miesto zaujala nebeská mechanika. Myšlienky symetrie boli vždy užitočné, ak neboli povýšené na absolútnu úroveň. Preto moderná fyzika potrebuje nové nápady, tak ako v každej inej dobe.

Ako však povedal Khoja Nasreddin, bez ohľadu na to, koľko toho slova poviete cukor, Ústa vám to nesladí. Tieto nápady treba hľadať a skúšať, hľadať a skúšať... . Jednoducho neexistujú žiadne iné recepty okrem skvelého nápadu vedeckého popichovania. Ak sa dá niečo aplikovať zo starej batožiny, potom je to len šťastie a konzervativizmus vo vede, ak neprekročí určitú hranicu, je užitočný v tom zmysle, že vyplavuje nepodložené teórie. Žiaľ, nie vždy sa to vo vede zachováva a množstvo teórií čakalo na svoje použitie príliš dlho. No to je už dané situáciou v spoločnosti a celkovo vo vede.

zhvictorm píše:

Moderná fyzika potrebuje nové nápady, tak ako v každej inej dobe.

Ako však povedal Khoja Nasreddin, bez ohľadu na to, koľko slova cukor vyslovíte, vaše ústa nezosladnú. Tieto nápady treba hľadať a skúšať, hľadať a skúšať... . Jednoducho neexistujú žiadne iné recepty okrem skvelého nápadu vedeckého popichovania.

S cukrom súhlasím, ale metóda vedeckého tykania (hrubej sily) nie je, mierne povedané, najefektívnejším spôsobom vyhľadávania. Je potrebné študovať všeobecné vzorce vývoja fyzikálnych vedomostí a vedomejšie ich nasledovať pri hľadaní nových základných a účinných myšlienok. Možno je to však práve to, čo sa odráža v charakterizácii poke, as vedecký?

Rád by som vyjadril svoj názor na to, čo spoločnosť, a teda do určitej miery aj my, môžeme urobiť pre zvýšenie pravdepodobnosti vzniku nových základných fyzikálnych myšlienok a teórií. Čo môžeme robiť (robiť) tu a teraz a nečakať, kým sa náhodne objavia.

zhvictorm píše:

Ak sa dá niečo aplikovať zo starej batožiny, potom je to len šťastie a konzervativizmus vo vede, ak neprekročí určitú hranicu, je užitočný v tom zmysle, že vyplavuje nepodložené teórie. Žiaľ, nie vždy sa to vo vede zachováva a množstvo teórií čakalo na svoje použitie príliš dlho. No to je už dané situáciou v spoločnosti a celkovo vo vede.

Vesmír, v ktorom žijeme, nemusí byť jediný.

Aj keď môže byť tento koncept prekvapivý, skrýva sa za ním skvelá fyzika. A nie je len jeden spôsob, ako to overiť, k tomuto záveru nezávisle vedú mnohé fyzikálne teórie. V skutočnosti sa niektorí odborníci domnievajú, že existencia skrytých vesmírov je pravdepodobnejšia ako nepravdepodobná. Tu je päť najpravdepodobnejších vedeckých teórií, ktoré naznačujú, že žijeme v megavesmíre.

1. Matematické vesmíry

Vedci diskutujú o tom, či je matematika jednoducho užitočným nástrojom na opis vesmíru, alebo či je matematika sama o sebe základnou realitou – a naše pozorovania vesmíru sú len nedokonalým znázornením jeho skutočnej matematickej povahy. Ak je pravda to druhé, potom možno existujú matematické invarianty nášho vesmíru.

V týchto štrukturálnych invariantoch sa napĺňajú zákony matematickej logiky, niekedy odlišné od nám známej logiky Sveta.

„Matematická štruktúra je niečo, čo sa dá opísať nejakým spôsobom, ktorý je úplne závislý od ľudského poznania,“ hovorí Max Tegmark z Massachusettského technologického inštitútu, ktorý túto myšlienku navrhol. "Skutočne verím, že tento vesmír existuje, že môže existovať nezávisle odo mňa a že bude existovať aj naďalej, aj keď nebudú žiadni ľudia."

Inými slovami, tieto invarianty vôbec nezávisia od prítomnosti ľudstva, ktoré sa ich snaží realizovať.

2. Dcérske vesmíry

Teória kvantovej mechaniky, ktorá vládne vo svete subatomárnych častíc, ponúka ďalší spôsob existencie viacerých vesmírov. Kvantová mechanika opisuje svet skôr z hľadiska pravdepodobnosti ako určitých výsledkov. A matematika tejto teórie naznačuje, že všetky možné výsledky sa dejú – v ich vlastných oddelených vesmíroch.

Napríklad, ak sa dostanete na križovatku, kde môžete ísť doprava alebo doľava, skutočný vesmír dáva vznik dvom dcérskym vesmírom: tomu, v ktorom idete doľava, a tomu, v ktorom idete vpravo, a nie je možné ich rozlíšiť.

3. Paralelné vesmíry

Ďalšou myšlienkou, ktorá vychádza z teórie strún, sú paralelné vesmíry, ktoré sa jednoducho vznášajú tesne mimo dosahu nášho vlastného. Myšlienka vychádza z možnosti existencie viacerých dimenzií ako v našom svete. Okrem našej vlastnej trojrozmernej reality priestoru sa vo viacrozmernom priestore môžu vznášať aj iné trojrozmerné reality.

Fyzik Brian Greene z Kolumbijskej univerzity to opisuje takto: „Náš vesmír je len jedným „blokom“ z obrovského množstva „blokov“ plávajúcich vo viacrozmernom priestore.

Niektoré dôsledky tejto teórie naznačujú, že občas tieto paralelné vesmíry nie sú vždy paralelné a nie vždy mimo dosahu. Niekedy môžu do seba naraziť, čo má za následok veľký tresk, ktorý spôsobuje vytváranie stále nových a nových vesmírov.

4. Bublinové vesmíry

Vo vedeckom svete existujú aj iné teórie vývoja vesmírov, vrátane teórie chaotickej inflácie.

Táto teória predpokladá, že po Veľkom tresku sa vesmír roztiahol ako nafúknutý balón a jeho časť sa dokázala sformovať do podoby nám známej „bubliny“ vesmíru, čo umožnilo vznik hviezd.

Ale v niektorých častiach časopriestoru prebiehali procesy odlišne a v dôsledku toho vzniklo mnoho ďalších izolovaných vesmírov – vo forme samostatných „bublín“, ako sú vyfukované mydlové bubliny – rôznych veľkostí, v rôznych štádiách vývoja, s svoje vlastné fyzikálne konštanty a zákony.

Koncept navrhol kozmológ Alexander Vilenkin, teraz na Tufts University.

5. Nekonečné vesmíry

Vedci považujú za najpravdepodobnejší plochý tvar časopriestoru (na rozdiel od guľového alebo toroidného).

Ale ak je časopriestor nekonečný a pokračuje večne, potom sa v určitom bode musí začať opakovať, pretože existuje konečný počet spôsobov, ako môžu byť častice usporiadané v priestore a čase.

Ak teda zájdete dostatočne ďaleko, možno narazíte na inú svoju verziu – a v skutočnosti ich je nekonečné množstvo. Niektoré z týchto dvojčiat budú robiť presne to, čo robíte teraz vy, zatiaľ čo iné budú mať dnes ráno na sebe iné svetre a môžu mať úplne iné kariéry a iný životný štýl.

Keďže pozorovateľný vesmír sa rozpína iba 13,7 miliardy rokov po Veľkom tresku (čo zodpovedá veľkosti 13,7 miliardy svetelných rokov), časopriestor za touto hranicou možno považovať za svoj vlastný samostatný vesmír. Mnohé vesmíry teda existujú vedľa seba ako obrovská mozaika vesmírov.

Preklad

Tvárou v tvár bolesti je oveľa jednoduchšie prijať náhodnosť ako bezcitnú nevedomosť alebo úmyselné zverstvo prítomné v precízne navrhnutom vesmíre.

Multivesmír sľúbil, že nás odvráti od týchto strašných myšlienok a poskytne nám tretiu možnosť, ktorá prekoná dilemu vysvetlenia.

Niekomu sa táto odpoveď nepáči, iní si myslia, že sa to nedá nazvať odpoveďou a iní ju jednoducho akceptujú.

Multivesmír je skôr kľúčom ako zatvorenými dverami. Z môjho pohľadu je svet zafarbený nádejou a naplnený možnosťami. Nie je o nič zbytočnejšia ako altánok plný ruží.

Toto je zaujímavé: