Головна → Світ мікробів П'ять аргументів на користь існування Мультивсесвіту. Паралельні всесвіти та теорія множинності світів Безліч всесвітів

П'ять аргументів на користь існування Мультивсесвіту. Паралельні всесвіти та теорія множинності світів Безліч всесвітів

11 162

Всесвіт, в якому ми живемо, може бути не єдиним. По суті, наш Всесвіт може бути лише однією з нескінченної кількості всесвітів, що утворюють “мультивселенну”.
Деякі експерти вважають, що існування прихованих всесвітів ймовірніше, ніж ні.

Ось п'ять найбільш правдоподібних наукових теорій, які передбачають, що ми живемо в Мультивсесвіті:

1. Нескінченні Всесвіти

Вчені поки не впевнені, яку форму має простір-час, але, швидше за все, він плоский (на відміну від сферичної і навіть пончикової форми) і нескінченно тягнеться. Але якщо простір-час нескінченний, то він повинен почати повторюватися в якийсь момент, тому що є кінцева кількість способів, як частинки можуть бути влаштовані в просторі та часі.

Так що якби ви могли подивитися досить далеко, ви побачили б ще одну версію себе - насправді, нескінченна кількість версій. Деякі з цих близнюків робитимуть саме те, що ви робите прямо зараз, в той час як інші носитимуть цього ранку інший светр, а треті та четверті матимуть зовсім різні кар'єри та спосіб життя.

Оскільки простягається лише настільки, наскільки світло має шанс потрапити за 13,7 млрд. років після великого вибуху (13,7 млрд. світлових років), простір-час за межами цієї відстані можна вважати своїм власним, окремим всесвітом. Таким чином, безліч всесвітів існує поряд один з одним у гігантській мозаїці із всесвітів.

Простір-час може розтягнутися до безкінечності. Якщо це так, то все в нашому Всесвіті має повторитися в якийсь момент, створюючи ковдру з нескінченних всесвітів.

2. Дочірні всесвіти

Теорія квантової механіки, яка править у крихітному світі субатомних частинок, пропонує ще один спосіб виникнення багатьох всесвітів. Квантова механіка описує світ термінах ймовірності, без конкретних результатів. І математика цієї теорії припускає, що всі можливі наслідки ситуації відбуваються в їх власних окремих всесвітів. Наприклад, якщо ви досягнете перехрестя, де ви можете піти праворуч або ліворуч, всесвіт породжує два дочірні всесвіти: один, в якому ви йдете праворуч, інший - ліворуч.

“І в кожному Всесвіті є копія вас, як свідка того чи іншого результату. Думати, що ваша реальність є єдиною реальністю – неправильно.”

- Написав Браян Рендолф Грін у "Прихованої реальності".

3. Всесвіт Пузир

Крім множинних всесвітів, створених простір-часом, що нескінченно розширюється, інші всесвіти можуть виникати у зв'язку з так званою теорією “вічної інфляції”. Поняття інфляції полягає в тому, що Всесвіт швидко розширюється після Великого вибуху, немов надувана повітряна куля. Вічна інфляція, вперше запропонована космологом університету Тафтса Олександром Віленкіним, говорить про те, що окремі ділянки простору перестають роздмухуватися, тоді як в інших регіонах продовжують роздмухуватися, тим самим породжуючи безліч ізольованих “бульбашкових всесвітів”.

Таким чином наш власний всесвіт, де інфляція закінчилася, дозволивши сформуватися зіркам і галактикам, є лише маленьким міхуром у великому морі простору, частина з якого все ще роздмухує, і який містить багато інших міхурів, як наш Всесвіт. І в деяких із цих всесвітів бульбашок, закони фізики та фундаментальних констант могли б відрізнятися від наших, роблячи деякі всесвіти справді дивними місцями.

4. Математичні Всесвіти

Вчені сперечаються про те, чи є математика просто корисним інструментом для , чи сама математика є фундаментальною дійсністю, і наші спостереження за Всесвітом – просто недосконале сприйняття її справжнього математичного характеру. Якщо останній випадок має місце, то, можливо, конкретна математична структура, яка становить наш всесвіт, не є єдиним вибором, і насправді всі можливі математичні структури існують як власні окремі всесвіти.

"Математична структура - це щось, що можна описати таким чином, що це повністю залежить від людського багажу", - сказав Макс Тегмарк з Массачусетського технологічного інституту, який запропонував цю, на перший погляд, шалену ідею.

“Я дійсно вірю, що цей існуючий Всесвіт може існувати незалежно від мене, і продовжуватиме існувати, навіть якби не було жодних людей”.

5. Паралельні Всесвіти

Ще одна ідея, яка виникає з теорії струн, є поняття “braneworlds” (світ бран) – паралельні всесвіти, які ширяють поза досяжністю наших власних, запропонована Паулем Штайнхардтом Прінстонського університету та Нілом Туроком з Інституту Периметра Теоретичної Фізики в Онтаріо, Канада. Ідея виходить із можливості існування багатьох інших вимірів у нашому світі, ніж тривимірний простір та один час, який ми знаємо. На додаток до нашого тривимірного лайки простору, інші тривимірні лайки можуть плавати в просторі більшої розмірності.

Переклад

Що ви думаєте щодо мультивсесвіту? Питання не було зовсім несподіваним для нашої імпровізованої лекції за обіднім столом, але він застав мене зненацька. Не те, щоб мене ніколи раніше не питали про всесвіт, але пояснювати теоретичну конструкцію – це одне, а пояснювати свої почуття до неї – зовсім інше. Я можу озвучити всі стандартні аргументи та головні питання щодо мультивсесвіту, я можу орієнтуватися у фактах та технічних подробицях, але в результатах я гублюся.

Фізики не звикли говорити про те, як вони ставляться до чогось. Ми за тверде знання, кількісні оцінки та експерименти. Але навіть найкращі з неупереджених аналізів починаються лише після того, як ми вирішуємо, в який бік нам іти. У області, що зароджується, зазвичай виникає вибір з можливостей, у кожної з яких є свої переваги, і часто ми вибираємо одну з них інстинктивно. Цей вибір визначається емоційними міркуваннями, які стоять над логікою. Те, з якою позицією ви асоціюєте себе, це, як каже фізик зі Стенфордського університету Леонард Саскінд, «більше, ніж просто наукові факти та філософські принципи. Це питання гарного смаку у науці. І, як і всі суперечки про смаки, у ньому беруть участь естетичні почуття».

Сам я займаюся теорією струн, і однією з її особливостей є можливість існування безлічі логічно несуперечливих варіантів всесвітів, відмінних від нашої. Процес, що створив наш Всесвіт, може створити і ті, інші, що призводить до нескінченної кількості всесвітів, де відбувається все, що може статися. Послідовність міркувань починається зі знайомого мені місця, і я можу слідувати завиточкам, які роблять рівняння у своєму танці на сторінці, що призводить до цього висновку, але, хоча я уявляю собі мультивсесвіт, як математичну конструкцію, я не можу повірити, що вона раптом вискочить з області теорій і виявить себе насправді. Як я можу вдавати, що у мене немає проблем з нескінченною кількістю копій мене самого, які ходять по паралельних світах і приймають рішення, які схожі, так і відрізняються від моїх?

Я не один такий двоякий. Дебати з приводу мультивсесвіту були гарячими, і він залишається джерелом протиріч серед найвидатніших вчених нашого часу. Дебати по мультивсесвіту - це не просто обговорення зокрема теорії. Це боротьба за темою ідентичності та результатів, з приводу того, на чому ґрунтується пояснення, з чого складається доказ, як ми визначаємо науку, і чи є в усьому цьому сенс.

Коли б я не розповідав про мультивсесвіт, на одне з неминучих питань у мене є відповідь. Чи живемо ми у всесвіті чи мультивсесвіті, ці класифікації відносяться до масштабів, розмір яких виходить за рамки уяви. Незалежно від результату, життя довкола нас не зміниться. То яка різниця?

Різниця є, оскільки те, де ми перебуваємо, впливає на те, хто ми є. Різні місця призводять до різних реакцій, у тому числі виникають різні можливості. Один об'єкт може виглядати по-різному на тлі. Ми визначаємо той простір, який ми населяємо, набагато більшою кількістю способів, ніж ми усвідомлюємо. Всесвіт – це межа розширення. Вона містить усі місця дії, всі контексти, у яких ми можемо уявити буття. Вона представляє загальну суму можливостей, повний набір всього, що ми можемо бути.

Вимірювання має сенс лише у системі відліку. Числа явно абстрактні, поки їм не призначені одиниці виміру, але навіть такі розмиті визначення, як «надто далеко», «надто маленький», «надто дивний» мають на увазі якусь систему координат. Надто далеко має на увазі точку відліку. Занадто маленький відноситься до шкали. Дуже дивний має на увазі контекст. На відміну від одиниць вимірювання, що завжди оголошуються, система відліку припущень визначається рідко, але все-таки значення, що присвоюються речам – об'єктам, явищам, досвіду – відкалібровані по цих невидимих осях.

Якщо ми виявимо, що все, що ми знаємо і можемо дізнатися, знаходиться лише в одній з кишень мультивсесвіту, зрушить весь фундамент, на якому ми розташували нашу координатну сітку. Спостереження не зміняться, але зміняться висновки. Наявність інших бульбашкових всесвітів можлива і не вплине на ті вимірювання, що ми проводимо, але може вплинути на те, як ми їх інтерпретуємо.

Перше, що вражає у мультивсесвіті – її неосяжність. Вона більше, ніж будь-що, з чим мало справу людство – таке звеличення мається на увазі в самій назві. Можна було б зрозуміти, якби емоційна реакція на мультивсесвіт походила від почуття власного применшення. Але розмір мультивсесвіту, напевно, найменш суперечливий з її якостей.

Жіан Жудіс, голова теоретиків ЦЕРН, говорить від імені фізиків, коли стверджує, що один погляд у небо прочищає нам мізки. Ми вже уявляємо наші масштаби. Якщо мультивсесвіт існує, то, як він каже, «проблема протиставлення мене та неосяжності всесвіту не зміниться». Багатьох навіть заспокоює така космічна перспектива. У порівнянні з всесвітом усі наші проблеми та життєві драми зменшуються так сильно, що «все, що тут відбувається, не має жодного значення», каже фізик та автор Лоуренс Краусс. "Мене це дуже втішає".

Від чудових фотографій, зроблених телескопом ім. Хаббла, до поем Октавіо Паса про «велику ніч» та «галактичну пісню» Монті Пайтонов, існує романтизм, пов'язаний з нашим ліліпутським масштабом. У якийсь момент нашої історії ми змирилися з нашою нескінченною дещицею.

Чи не через наш страх масштабів ми так неохоче приймаємо поняття мультивсесвіту, що включає світи, що знаходяться поза нашим полем зору, і приречені там перебувати? Це, звичайно, дуже часта скарга, яку я чую від моїх колег. Південноафриканський фізик Джордж Елліс, що сильно заперечує проти мультивсесвіту, і британський космолог Бернард Карр, який настільки ж сильно за неї агітує, обговорювали ці питання в кількох чарівних розмовах. Карр вважає, що їх точка розбіжності належить до того, «які властивості науки слід вважати недоторканними». Звичайним показником є експерименти. Порівняльні спостереження – припустима заміна. Астрономи не в змозі керувати галактиками, але оглядають їх мільйонами, у різних формах та станах. Жоден із методів не підходить мультивсесвіту. Чи лежить вона, у такому разі, за межами наукової галузі?

Саскінд, один із батьків теорії струн, обнадіює нас. В емпіричній науці існує третій підхід: робити висновки про невидимі об'єкти та явища з того, що ми можемо побачити. Для прикладу достатньо взяти субатомні частинки. Кварки надовго пов'язані у протони, нейтрони та інші складові частинки. «Вони, так би мовити, приховані за завісою, - говорить Саскінд, - але зараз, хоча жодного ізольованого кварка ми не бачили, ніхто всерйоз не буде ставити під сумнів правильність теорії кварків. Це частина фундаменту сучасної фізики.

Оскільки Всесвіт розширюється з прискоренням, галактики, що зараз на горизонті поля зору, незабаром зникнуть за ним. Ми не вважаємо, що вони підуть у небуття, так само, як ми не вважаємо, що корабель буде дезінтегрований, сховавшись за обрієм. Якщо відомі нам галактики можуть існувати у віддалених районах за межами поля зору, хто скаже, що там не може бути чогось іншого? Речів, які ми ніколи не бачили і ніколи не побачимо? Як тільки ми визнаємо можливість існування регіонів, що знаходяться поза нашим кругозором, наслідки виростають експоненційно. Британський королівський астроном Мартін Рис порівнює цю лінію міркувань з терапією, спрямованою на вироблення огиди. Коли ви визнаєте наявність галактик поза нашим поточним горизонтом, ви «починаєте з маленького павука, що знаходиться дуже далеко», але, ви не встигнете озирнутися, як дасте волю можливості існування мультивсесвіту, населеного нескінченними світами, можливо, сильно відмінними від вашого - тобто. «Знайдете тарантула, що повзає по вас».

Відсутність можливості безпосередньо керувати об'єктами ніколи був моїм персональним критерієм визначення придатності фізичної теорії. Якщо щось хвилює мене з приводу мультивсесвіту, впевнений, до цього воно стосунку не має.

Мультивсесвіт кидає виклик ще одному дорогому нам уявленню – унікальності. Чи це може бути причиною проблем? Як пояснює космолог Олександр Віленкін, неважливо, наскільки великий регіон, що спостерігається, поки він кінцевий, він може знаходитися в кінцевому числі квантових станів. І опис цих станів однозначно визначає вміст регіону. Якщо цих регіонів нескінченно багато, те саме стан обов'язково буде відтворено десь ще. Навіть наші слова будуть точно відтворені. Оскільки процес триває у нескінченність, наших копій теж буде нескінченна кількість.

«Наявність цих копій вганяє мене в депресію, – каже Віленкін. – Наша цивілізація має багато негативних рис, але ми хоча б могли заявляти про її унікальність – як про витвір мистецтва. А тепер ми цього не можемо сказати». Я розумію, що він має на увазі. Це хвилює і мене, але не впевнений, що саме ця думка лежить в основі моєї незадоволеності. Як говорить з тугою Віленкін, «Я недостатньо самовпевнений, щоб говорити реальності, якою вона має бути».

Головна загадка дебатів полягає у дивній іронії. Хоча мультивсесвіт збільшує нашу концепцію фізичної реальності до майже неймовірного розміру, вона викликає почуття клаустрофобії, оскільки проводить межу нашого знання та наших можливостей здобуття знань. Теоретики мріють про світ без свавілля, що описується самодостатніми рівняннями. Наша мета – знайти логічно повну теорію, сильно обмежену самодостатністю, і що приймає лише одну форму. Тоді для нас, навіть не знають, звідки чи чому взялася ця теорія, її структура не виглядатиме випадковою. Усі фундаментальні константи природи з'являться «з математики, числа π і двійок», як каже фізик із Берклі Рафаель Буссо.

У цьому привабливість Загальної теорії відносності Ейнштейна – причина, через яку фізики всього світу вигукують через її незвичайну безсмертну красу. Міркування симетрії диктують рівняння настільки чітко, що теорія здається неминучою. Саме це ми хотіли повторити в інших сферах фізики. І поки що у нас нічого не вийшло.

Десятиліттями вчені шукають фізичні причини того, чому фундаментальні константи зобов'язані приймати саме такі значення, які вони мають, але поки що жодної причини виявлено був. І взагалі, якщо ми використовуємо наявні теорії, щоб обчислювати можливі значення деяких відомих параметрів, результати виявляються до смішного далекі від виміряних величин. Але як пояснити ці параметри? Якщо існує всього один-єдиний всесвіт, то керуючі йому параметри повинні бути наділені особливим значенням. Або процес, керуючий вибором параметрів, випадковий, чи ньому є якась логіка, і навіть продумана мета.

Жоден із варіантів не виглядає привабливо. Ми, вчені, проводимо життя у пошуках законів, оскільки вважаємо, що все відбувається з якоїсь причини, навіть якщо воно нам невідоме. Ми шукаємо закономірності, бо віримо у якийсь порядок у всесвіті, навіть якщо не бачимо його. Чиста випадковість не вписується у цей світогляд.

Але говорити про розумний план теж не хочеться, адже це має на увазі існування певної сили, що передувала законам природи. Ця сила повинна вибирати і судити, що, за відсутності такої чіткої, збалансованої і жорстко обмеженої структури, як, наприклад, ОТО, має на увазі свавілля. В ідеї про можливість існування кількох логічно несуперечливих всесвітів, з яких було обрано лише одне, є щось відверто незадовільне. Якби це було так, то, як каже космолог Денніс Сціама, доведеться думати, що «існує хтось, хто вивчає такий список, і примовляє, "Ні, такого всесвіту у нас не буде, і такого не буде. Буде тільки ось такий"» .

Особисто мене такий варіант, з усіма його підтекстами щодо того, що могло б бути, засмучує. На думку спадають різні сцени: кинуті діти у притулку з якогось забутого фільму, коли одного з них усиновлюють; особи людей, які гарячково прагнули до мрії, але не досягли її; викидні в першому триместрі. Такі речі, які майже вже народилися, але не змогли, мучать мене. Якщо немає теоретичного обмеження, що виключає всі можливості, крім однієї, такий вибір здається жорстоким і несправедливим.

У такому ретельно налаштованому творінні як пояснити непотрібні страждання? Оскільки ці філософські, етичні та моральні проблеми не належать до галузі фізики, більшість вчених уникає їх обговорень. Але нобелівський лауреат Стівен Вайнберг висловився від їхнього імені: «Чи є в нашому житті сліди великодушного митця – на це запитання кожен відповість для себе. Моє життя було напрочуд щасливим. Але все одно, я бачив, як моя мати болісно вмирала від раку, як хвороба Альцгеймера руйнувала особистість батька, і як безліч двоюрідних і троюрідних родичів було вбито під час Голокосту. Ознаки присутності великодушного творця дуже добре заховані».

Перед обличчям болю прийняти випадковість набагато легше, ніж черство ігнорування або навмисне злодіяння, що є присутнім у прискіпливо продуманому всесвіті.

Мультивсесвіт обіцяв відволікти нас від цих жахливих думок, дати нам третій варіант, який перемагає дилему пояснення.

Звичайно, мультивсесвіт фізики вигадали не для цього. Вона постала з інших міркувань. Теорія космічної інфляції мала пояснити широкомасштабну гладкість і відсутність кривизни Всесвіту. «Ми шукали просте пояснення тому, чому Всесвіт схожий на велику кулю, - каже фізик зі Стенфорда Андрій Лінде. – Ми не знали, що щось піде до цієї ідеї у навантаження». Навантаженням стало розуміння того, що наш Великий вибух був не унікальним, і що взагалі має існувати нескінченна кількість таких вибухів, кожен з яких створює не пов'язаний з нашим простір-час.

Потім виникла теорія струн. На сьогодні це найкращий кандидат на об'єднану теорію всього. Вона не тільки досягає неможливого – примирення гравітації та квантової механіки – але просто наполягає на цьому. Але для схеми, що зменшує неймовірну різноманітність всесвіту до мінімального набору будівельної цегли, теорія струн страждає від принизливої проблеми: ми не знаємо, як визначити точні значення фундаментальних констант. За поточними прикидками, існує потенційних можливостей – незмірно величезна кількість, котрій навіть немає назви. Теорія струн перераховує всі форми, здатні прийняти закони фізики, і інфляція дає можливість їх реалізації. З народженням кожного нового всесвіту тасується уявна колода карт. Роздана рука визначає закони, що керують всесвітом.

Мультивсесвіт пояснює, яким чином константи з рівнянь набули властивих їм значень, не залучаючи випадковість чи розумний вибір. Якщо є безліч всесвітів, в яких реалізовані всі можливі закони фізики, ми отримуємо саме такі значення при вимірах, тому що наш всесвіт знаходиться саме на цьому місці ландшафту. Жодного глибшого пояснення немає. Всі. Це є відповідь.

Але, звільняючи нас від старої дихотомії, мультивсесвіт залишає нас у тривожному стані. У питання, над яким ми билися так довго, може не бути більш глибокої відповіді, ніж так усе влаштовано. Можливо, це найкраще, що ми можемо зробити, але ми до таких відповідей не звикли. Він не зриває покриви і пояснює, як усе працює. Більше того, він розбиває мрію теоретиків, стверджуючи, що унікального рішення не можна знайти, оскільки його не існує.

Деяким людям не до душі така відповідь, інші вважають, що це і відповіддю назвати не можна, а інші просто приймають її.

Нобелівському лауреату Девіду Гроссу здається, що мультивсесвіт «пахає ангелами». Він каже, що прийняття мультивсесвіту схоже на те, що ви здаєтеся, приймаючи, що ви ніколи нічого не зрозумієте, тому що все, що спостерігається, можна звести до «історичної випадковості». Його колега з нобелівки, Герард 'т Хоофт, скаржиться, що не може прийняти сценарій, за яким потрібно «перебирати всі рішення, доки не знайдете відповідного нашого світу». Він каже: «фізики не працювали так у минулому, і ще можна сподіватися, що в майбутньому у нас з'являться кращі докази».

Космолог із Прінстона, Пол Стейнхардт називає мультивсесвіт «теорією чого завгодно», тому що вона все допускає і нічого не пояснює. «Наукова теорія має бути вибірковою,- каже він. - Її сила у кількості можливостей, що виключається. Якщо вона включає всі можливості, не виключає нічого, і сила її нульова». Стейнхардт був одним із ранніх прихильників інфляції, поки не зрозумів, що він призводить до мультивсесвіту, і породжує простір можливостей, замість того, щоб робити конкретні передбачення. З того часу він став одним із найгучніших критиків інфляції. У недавньому епізоді Star Talk він представився як поборник альтернатив мультивсесвіту. «Чим вам так насолила мультивсесвіт? - пожартував ведучий. – Вона знищила одну з моїх улюблених ідей», відповів Стейнхардт.

Фізики мали займатися істиною, абсолютними поняттями, передбаченнями. Або речі такі, або такі. Теорії не повинні бути гнучкими або інклюзивними, вони повинні бути такими, що обмежують, строгими, виключають варіанти. Для будь-якої ситуації хочеться мати можливість передбачити ймовірний - а в ідеалі, єдиний і неминучий результат. Мультивселен нічого такого нам не дає.

Дебати з приводу мультивсесвіту часто виливаються у галасливі суперечки, де скептики звинувачують поборників ідеї у зраді науки. Але важливо усвідомити, що такого стану речей ніхто не вибирав. Всім хочеться всесвіт, що органічно виникає з прекрасних глибоких принципів. Але з того, що нам відомо, у нашому всесвіті такого немає. Вона така, якою є.

Чи потрібно сперечатися проти ідеї мультивсесвіту? Чи має вона залишитися на других ролях? Багато моїх колег намагаються уявити її в більш вигідному світлі. Логічно міркуючи, з нескінченною кількістю всесвітів працювати простіше, ніж з одного – менше речей доводиться пояснювати. Як говорив Сціама, мультивсесвіт «у певному сенсі задовольняє бритві Оккама, оскільки вам хочеться мінімізувати кількість випадкових обмежень, що накладаються на всесвіт». Вайнберг каже, що теорія, вільна від довільних припущень, і що не піддавалася «ретельному підстроюванню для відповідності спостереженням», гарна сама по собі. Може виявитися, що ця краса подібна до краси термодинаміки, зі статистичної красою, що пояснює стан макроскопічної системи, але з кожної її окремих компонент. "У пошуках краси не можна бути заздалегідь впевненим у тому, де ви її виявите, або яку саме красу знайдете", каже Вайзенберг.

Багато разів, коли я міркував над цими складними інтелектуальними проблемами, думки мої поверталися до простої і прекрасної мудрості Маленького принца з твору Антуана де Сент-Екзюпері, який, вважаючи свою улюблену троянду єдиною для всіх світів, опинився в рожевому саду. Збитий з пантелику такою зрадою і засмучений втратою важливості – його троянди і себе самого – він плаче. У результаті він розуміє, що його троянда «важливіша за сотні інших», тому що вона його.

У нашому Всесвіті може не бути нічого особливого, крім того, що він наш. Хіба цього мало? Навіть якщо всі наші життя і все, що ми можемо пізнати, виявляться незначними в масштабах космосу, вони все ж таки наші. Є щось особливе тут і зараз, у тому, що щось – моє.

Кілька разів за останні місяці я відтворював мою розмову з Жіаном Жудісом. Я знаходив впевненість у тому, як спокійно він ставився до величезної кількості можливих всесвітів і начебто випадкових виборів, зроблених нашою. Можливо, мультисвіт просто повідомляє нам, що ми працюємо не над тими питаннями, каже він. Можливо, як Кеплер з орбітами планет, ми намагаємося знайти в числах глибший зміст, ніж є.

Оскільки Кеплер знав лише про існування Сонячної системи, він вважав, що у формі орбіт планет та у відстанях між ними прихована якась важлива інформація, але виявилося, що це не так. Ці значення були фундаментальними, вони були просто даними про оточення. У той час це могло здатися сумним, але з погляду ОТО ми вже не відчуваємо втрати. Ми маємо прекрасне пояснення гравітації. Просто у цьому поясненні значення, пов'язані з орбітами планет, є фундаментальними константами.

Можливо, каже Жудіс, мультивсесвіт має на увазі щось схоже. Може нам треба відмовитися від того, за що ми хапаємося. Може, треба мислити ширше, перегрупуватися, змінити питання, які ми задають природі. За його словами, мультивсесвіт може відкрити «надзвичайно задовільні, приємні та розширюючі погляд можливості».

З усіх аргументів на користь мультивсесвіту це подобається мені найбільше. У будь-якому сценарії у будь-якій фізичній системі можна поставити нескінченно багато запитань. Ми намагаємося розплутати проблему до її основ і питати самі базові питання, але наша інтуїція побудована на тому, що було раніше, і можливо, що ми ґрунтуємося на парадигмах, які вже не мають відношення до нових областей, які ми намагаємося вивчити.

Мультивсесвіт більше схожий на ключ, ніж на зачинені двері. На мій погляд, світ забарвився надією і наповнився можливостями. Він не більше марнотратний, ніж альтанка, повна троянд.

У космології вже давно розглядається гіпотеза про те, що наш Всесвіт - не єдиний у своєму роді. Вона може бути однією з численних Всесвітів, що становлять так звану Мультивсесвіт. Хоча цю гіпотезу можна вважати чимось із галузі фантастики, є досить міцна база, що свідчить про її правомірність. Пропонуємо п'ять аргументів, що свідчать про те, що ми живемо у Мультивсесвіті.

1) Одна з космологічних моделей передбачає так звану « вічну інфляцію». Інфляція – це дуже швидке розширення Всесвіту після Великого вибуху. Гіпотеза «вічної інфляції» вперше була запропонована фахівцем із космології з Тафтського університету Олександром Віленкіним. Вчені припускає, що інфляційне розширення Всесвіту припинилося лише в окремих частинах космосу (ці області отримали назву термалізованих регіонів), але у деяких частинах триває розширення, народжуються своєрідні «інфляційні бульбашки», кожен із яких переростає у справжній Всесвіт:

Інфляційна теорія допускає утворення множинних дочірніх всесвітів, які безперервно відпочиваються від існуючих

2) У рамках так званої теорії лай(термін "брана" походить від слова "мембрана") або М-теорії, чотири просторові виміри розмежовані тривимірними стінами або три-бранами. Одна з цих стін і є простором Всесвіту, в якому ми живемо, в той час як існують інші брани-всесвіти, які приховані від нашого сприйняття. Вони розташовані паралельно нашій лайці і, за певних обставин, вони притягуються один до одного за допомогою гравітації. Згідно з теорією, при зіткненні бран вивільняється велика кількість енергії і тим самим виникають умови для Великого вибуху:

(картинка із сайту wikimedia.org)

3)Багатосвітова інтерпретація квантової механіки Х'ю Еверетта. Згідно з уявленнями квантової механіки, все у світі частинок описується лише ймовірно. Еверет припустив, що всі результати ймовірної події завжди реалізуються, але відбувається це в різних Всесвітах. При кожному акті спостереження, виміру квантового об'єкта, спостерігач хіба що розщеплюється на кілька (імовірно, нескінченно багато) версій, відповідних різним Всесвітом. Це можна наочно пояснити так: якщо ви знаходитесь на перехресті, і у Вас є вибір - піти ліворуч або праворуч, існуючий Всесвіт «породжує» ще дві дочірні Всесвіти: один, в якому ви йдете праворуч, а інший - ліворуч:

4) Як показують дослідження, простір нашого Всесвіту з великим ступенем точності плоский. А якщо простір і час простягаються нескінченно, то в деякій точці має спостерігатися повторення, оскільки є якась межа кількості комбінацій організації частинок у просторі та часі. Іншими словами, нескінченність простору та часу, припускає, що десь існує точна копія нашого Всесвіту:

Простір і час простягаються нескінченно, отже, у певній точці має бути повторення Всесвіту

5) Всесвіт з іншою математикою. На думку деяких учених, основними законами Всесвіту є математичні закони. На основі цього можна припустити, що є інші Всесвіти, які мають свої математичні структури.

Мультивсесвіт - це парадокс!Мені здається, існування Мультивсесвітів слід розглядати не так, як представлено в статті, як можливості для нових відкриттів, а цю ідею варто прийняти як парадокси сучасних теорій, що вказують на неповноту наших знань. І ось чому.
Мультивсесвіт суперечить принципу Оккама.На мій погляд, ідея Мультивселена має наступний недолік, існування паралельних ніяк фізично не проявляється в нашому Всесвіті, крім початкових етапів своєї еволюції, наприклад як у теорії бран, інакше б це призводило до порушень закону збереження. Отже ми позбавлені способів верифікувати цю гіпотезу експериментальним шляхом і залишається лише шлях інтерпретації наглядових фактів за допомогою математичних моделей або ще радикальніше звести математичні моделі в абсолют, як це пропонує Макс Тегмарк. За винятком останньої за явною спірністю, мені здається, Мультивсесвіти при інтерпретації спостережень це така додаткова сутність, яку згідно з принципом Оккама слід відкинути.
Ми недостатньо розуміємо пристрій нашого Всесвіту.Але поточна ситуація в космології, за моїми власними відчуттями, як аспіранта інституту космології, куди ще гірша! Майже ніхто з космологів не пов'язує побудову своїх теорій з аналізом спостережень. Математичні моделі часто будуються в безрозмірних величинах, тому часто фізичний сенс буває прихований навіть для самого теоретика. На перше місце виходить математичний аналіз, а інтерпретація йде в останню чергу. Більше того, багатьох космологів задовольняє інтерпретація результату в термінах математично вибудуваної ними фізики, наприклад, цілком нормальна побудова лагранжіана в 11-мірному просторі, а реальний тривимірний простір лише окремий випадок, який виходить після компактифікації. Але цей важливий і насправді дуже важкий перехід мало хто робить. Космологія як наука дуже молода і далека від досконалості своїх методів, і інфляційний мультисесвіт свідчить про те, що поки що ми до кінця не розуміємо механізм інфляції. Так само, інтерпретація Еверетта швидше за все пов'язана з нашим нерозумінням фізичної суті квантової механіки.
"Чудово, що ми зустрілися з парадоксом. Тепер можна сподіватися на просування вперед!", цитуючи Нільса Бора з Якого ж нерозуміння виникають гіпотези про мультисесвіт? Тут явно мало б прозвучати питання " А чому наш Всесвіт єдиний і такий який він є?", тобто поки не зрозумілі причини тонкого налаштування Всесвіту. У статті Розенталя в УФН за 1980 р. про фізичні закономірності та чисельні значення фундаментальних постійних добре аргументується, як їх зміна вплине на наш Всесвіт, і що ці значення можливо унікальні для здійснення нашого життя .Однією зі спроб пояснити ці значення є перебір можливих поєднань разом з антропним принципом.
Єдина теорія єдиного Всесвіту.Більш розумним мені здається шлях до створення єдиної теорії в одному Всесвіті, який би пояснював вибір таких значень. Думаю, що цей шлях лежить через пошук таких загальноматематичних властивостей, які можуть мати фізичні наслідки. Поки їх не можна ясно назвати, але як приклад наведу константу пі, яка має ясний математичний зміст, але при цьому входить до фізичних формул. Чи мав би сенс Всесвіт, в якому число пі було б іншим? Тут можна заперечити, що відношення довжини кола до її радіусу змінюється у викривлених просторах, однак у нескінченно малій межі воно завжди прагне до пі і якби це було не так, то простір, напевно, втратило б властивості безперервності, а фізичні закони стали б непередбачуваними .

leonпише:

Як приклад наведу константу пі, яка має ясний математичний зміст, але при цьому входить до фізичних формул. Чи мав би сенс Всесвіт, в якому число пі було б іншим? Тут можна заперечити, що відношення довжини кола до її радіусу змінюється у викривлених просторах, однак у нескінченно малій межі воно завжди прагне до пі і якби це було не так, то простір, напевно, втратило б властивості безперервності, а фізичні закони стали б непередбачуваними .

Мене теж давно цікавить - На мою думку - це глибока проблема, що має пряме відношення до фундаментальних першооснов нашого Світу. Причому про «пі» ще можна сказати, що це константа, отримана з експерименту(через дедалі точніший вимір довжини кола одиничного діаметра). Але «е» - це число, умоглядноотриманий з диференціального обчислення. Тобто, умоглядний розгляд ідей безперервності, підсумовування, граничних переходів призводить до цілком конкретного числа. І не важливо – хто міркуватиме: європеєць, африканець чи китаєць чи навіть, можливо,… інопланетянин, він прийде до одного й того ж. Для мене це – на межі дива. І підтвердження того, що навіть найабстрактніші умоглядні конструкції мають відношення до Світу, оскільки ми (і наш мозок) – це частина Світу. А тому, дивлячись усередину себе, ми можемо дійти пізнання першооснов зовнішнього (фізичного) Світу. Щоправда, треба розуміти – які умоглядні конструкції які мають сенс? Для цього потрібна сильна (фізична) інтуїція.

Звичайно, число Ейлера також чудова математична константа, що входить до багатьох фізичних формул.

Однак сенс числа "пі" для мене набагато наочніший (і історично воно виникло раніше). Разовью свою думку, нехай як в анекдоті: "у воєнний час - значення "пі" досягає 4", тоді йому буде відповідати геометрія шахової дошки, коли найменші дискретні елементи площини відповідають клітинам-квадратам і якщо задати на ній метрику манхеттенською відстанню, то одиничне коло описане навколо клітини буде відповідати її 8 сусіднім клітинам, тобто довжина кола дорівнюватиме 8, звідси пі дорівнює 4. У просторі такої метрики фізику можна симулювати за допомогою клітинних автоматів, що було описано в книзі Стівена Вольфраму "New kind of science" . Проте, у клітинних автоматів є недолік, оскільки їх еволюція задається найближчими сусідами, всі вони описують лише локальні явища (такі як поширення хвиль) і з їх допомогою не можна описати нелокальні явища, на кшталт квантової заплутаності.

Це лише окремий випадок, але він ілюструє, що число "пі" визначає безперервність геометрії (простору) нашого світу, на підставі якої побудована сучасна фізика, а значить - пі визначає саму фізику. Іншим значенням "пі" швидше за все відповідають дискретні простори, на яких поки що неясно чи можливо адекватно описати всі фізичні явища. Якщо неможливо, то всі такі простори у певному сенсі ущербні і єдино фізично можливим є безперервне.

Ілдус, привіт. З новим роком!

Пиши уважніше.

Геометрія шахової дошки, коли найменші дискретні елементи площини відповідають клітинам-квадратам і якщо задати на ній метрику манхеттенською відстанню, то одиничне коло описане навколо клітини буде відповідати її 8 сусіднім клітинам, тобто довжина кола дорівнюватиме 8, звідси .

2) Треба визначитися із термінами.

Якщо вважати коло геометричним місцем точок, рівновіддалених від даної, то одиничне коло, описане навколо клітини буде відповідати не 8, а тільки 4 сусіднім клітинам (схід-північ-захід-південь). Інші чотири відстоять від центру на відстань 2. Діаметр D=2, довжина кола L=4. Тому число пі=L/D=4/2=2.

Якщо ж визначити коло твоїм способом через 8 сусідніх клітин, то діаметр D=4, довжина кола L=8, пі=L/D=8/4=2.

Здрастуйте, Вадиме Володимировичу! І Вас із настав! Дякую, що розібралися в моїх міркуваннях і знайшли помилку. Вибачте, посилання справді вийшло безглуздим, до того ж я переплутав манхеттенську відстань і відстань Чебишева, якою оперував.

Манхеттенське відстань на шахівниці між клітинами можна описати як мінімальну кількість ходів необхідну туру, а відстань Чебишева мінімальну кількість ходів королем. В останньому випадку пі дорівнює 4 (8 сусідніх клітин утворюють рівновіддалений квадрат (тобто одиничне коло), який ми можемо безперервно обійти королем, а діаметр одиничного кола завжди дорівнює 2). А ось у першому це вже не так очевидно, 4 сусідні клітини не можна безперервно обійти за допомогою тури, тут будуть необхідні ходи в центр і назад і таким чином довжина одиничного кола дорівнює 8, а пі 4. Більш математично строго відстані в таких випадках вимірюються по Лебегу, тоді манхеттенське відстань це метрика на L_1, а Чебишева на L_нескінченність.

Для фізики важливий простір з метрикою на L_2. У світі на шахівниці, де всі об'єкти переміщуються на цілі відстані і фізично якось повинні між собою синхронізуватися, теоретично повинно бути можливо задати їх спосіб переміщення у згоді з метрикою, щось на зразок ходів конем (принаймні теорема Ферма для випадку 2 це дозволяє, а для випадку 3 і вище немає). Але чому однаково в цьому випадку мені поки важко сказати.

Заради математичної розминки цікаво розглянути чому однаково залежно від замощення площини, напевно це питання вже хтось досліджував. Але заради гумору, наприклад, можна стверджувати, що з відстанню Чебишева на гексогональній дошці дорівнює 3, а на трикутній 1.5. Однак, я схильний вважати, що на дискретному просторі адекватної фізичної реальності не описати і не отримати в "деміургівському" сенсі, тому це лише математичні каламбури.

чому числа типу «пі» чи «е» саме такі та ніякі інші?…Для мене це – на межі дива.

Завжди було саме таке відчуття. Адже є ще уявні числа, "перпендикулярні" «пі» та «е». Навіть негативнічисла зробили переворот у математиці.

всі разом: $$-e^(i\pi)=1$$

Полінапише:

Адже є ще уявні числа, "перпендикулярні" «пі» та «е».

Так, ось у чому фізичний сенсте, що хвильова функція мікрочастинок - уявна, а можливість виявлення частки пропорційна квадрату її модуля?

Полінапише:

Для мене найбільш вражаючим є те, що всі разомумоглядні числа перетворюються на звичайне число - одиницю : $$-e^(i\pi)=1$$

Справді, чудова формула!

Погоджуся, про перші три гіпотези. Але з 4 ніяк не можна погоджуватися, принаймні з того факту, що всі наглядові факти говорять про те, що Всесвіт не нескінченний. Щодо 5...

Якщо наші сьогоднішні знання, що спираються на нашу математику, дозволяють, грубо кажучи, описати наявність інших всесвітів, то чому в них має бути інша математика?

Folkoпише:

Що стосується 5... Якщо наші сьогоднішні знання, що спираються на нашу математику, дозволяють, грубо кажучи, описати наявність інших всесвітів, то чому в них має бути інша математика?

Сергію! Привіт! Прокоментуй – які факти говорять про кінцівку Всесвіту та в якій формі? Загалом, з філософських міркувань можна стверджувати, що Всесвіт (з великої літери) кінцевий. Але в якій формі ця кінцівка реалізується – це ще треба зрозуміти.

Аргументів проти висловлюваних у цій статті гіпотез у мене немає... за винятком того, що запропоновані судження не є аргументами, а є гіпотезами, тобто припущеннями, які поки що не мають якоїсь надійної експериментальної перевірки. А останнє дуже суттєве.

Усі п'ять зазначених гіпотез ставляться до різних розділів фізики і, за великим рахунком, суперечать чи можуть суперечити один одному.

Так наприклад, п'ятагіпотеза насправді суперечить формулюванню всіх інших. Якщо математика інша, то про що можна говорити в рамках звичної нам математики.

Перші двігіпотези - це з арсеналу сучасної космології, причому є одними з можливих варіантів безлічі аналогічних гіпотез.

Третягіпотеза Еверетта мала раціоналізувати чи " пояснити " зміст квантових законів, але таких способів інтерпретувати квантову теорію багато. А з іншого боку, ідеї Еверетта ніяк не пов'язані з ОТО, на чому побудовані дві перші гіпотези.

Четвертагіпотеза дуже невиразна. І, нарешті, існують більш просунуті гіпотези, які можуть розраховувати на аргументованість на відміну представлених.

Наприклад, теорія Калуци-Клейнапро п'ятивимірний простір. Проблема лише в одному. Теорія Калуци-Клейна не така вражаюча, як ідеї Еверетта, і базується на математичних ідеях, які важко викласти у формі зрозумілих всім висловлювань. Тож аргументів поки що дуже мало, але впевненості у складності світу дуже багато...

жвиктормпише:

Пропоновані судження є аргументами, а є гіпотезами, тобто припущеннями, які мають поки який-небудь надійної експериментальної перевірки.

Згоден, це типові приклади «математичної фантастки». Тому я старанно змінював слова «теорія» з слова «гіпотеза». Але чи залишилося стійке вже в сучасній науковій лексиці поняття «М-теорія», яку, звісно, правильніше назвати «М-гіпотеза»? А «інфляційна теорія» – це теорія чи гіпотеза? А теорія / гіпотеза Великого вибуху? Останні, звісно, мають більше експериментальних аргументів на користь, ніж перші. Питання в тому - де проводити кордон між гіпотезою та теорією?Можливо, краще скористатися більш нейтральним (стосовно експериментальних аргументів) термінів «модель»? Інфляційна модель, модель Великого вибуху, суперструнна модель тощо.

жвиктормпише:

Четверта гіпотеза дуже невиразна.

Я її теж погано зрозумів. І п'яту – теж. Але вирішив залишити їх у статті, щоб, можливо, разом розібратися.

жвиктормпише:

І, нарешті, існують більш просунуті гіпотези, які можуть розраховувати на аргументованість на відміну представлених. Наприклад, теорія Калуци-Клейна про п'ятивимірний простір.

А хіба модель Калуци-Клейна передбачає безліч світів? Наскільки я пам'ятаю, в ній вводиться 5-й вимір, який потім компактифікується до малих масштабів (у пізніших варіантах моделі - до планківськихрозмірів). Але, Світ (Всесвіт) у цій моделі поодинокі.

Так, і найголовніше - наскільки модель Калуци-Клейна підтверджена експериментом?Або, можливо, є якісь інші критерії(крім безпосередньої експериментальної підтвердженості), які дозволяють розглядати якусь модель, як серйозну, що заслуговує на увагу і є, у свою чергу, аргументом для чогось? Які це можуть бути критерії? Ну наприклад, красатеоріїпро що писав Ейнштейн.

А «інфляційна теорія» – це теорія чи гіпотеза? А теорія / гіпотеза Великого вибуху?

На ці питання можна відповідати по-різному залежно від того, до якої точки зору Ви самі схиляєтесь. Але все ж таки є певні підстави стверджувати, що теорія Великого вибуху або її сучасна складова - модель інфляції можуть розглядатися як теорії. Теорію від гіпотези, як правило, відрізняє глибока опрацьованість наслідків відразу для багатьох різних явищ, що спостерігаються. Якщо перевірки достовірності висновків утруднені на даний момент часу, теорія може розглядатися як гіпотетична. ОТО досі можна розглядати як гіпотетичну теорію, оскільки не все в ній перевірено. Наприклад, гравітаційні хвилі не виявлені поки що. Теорія інфляції пояснює цілий букет явищ з різних розділів фізики та астрофізики. Наприклад, відсутність монополів та відсутність на небі точки початку Великого вибуху. Але перевірити її прямими експериментами неможливо, але вона містить рецепти для побудови математичних висновків непрямих фактів, які можна перевірити чи можливо.

...наскільки модель Калуци-Клейна підтверджена експериментом?

Теорія Калуци-Клейна пояснює електромагнетизм наявністю додаткових вимірів. Для початку достатньо одного. При цьому вона влаштована так, що узгоджується з ВТО. Тому її обґрунтованість багато в чому пов'язана з обґрунтованістю цих теорій. Але, природно, містить такі твердження, які поки що не перевірені. Зокрема це стосується існування додаткових вимірювань. Однак саме органічність об'єднання ОТО та теорії електромагнетизму в ній можна розглядати як аргумент, хоча в неї в цьому плані теж є проблеми. Що ж до множинності світів, то будь-яка теорія, що містить додаткові виміри допускає неминуче наявність багатьох Всесвітів. М-теорії з математичної точки зору добре розвинені і з цього погляду можуть розглядатися як гіпотетичні теорії чи математичні теорії. Тим паче, що вони спираються на ОТО чи її узагальнення, інколи ж використовують і теорії типу Калуци-Клейна. В обговорюваній статті без особливих підстав виділено п'ять гіпотез, які між собою не дуже пов'язані, і тим більше не виділені на тлі інших гіпотез і гіпотетичних теорій. Навіть важко зрозуміти якими перевагами користувався журналіст, який зібрав їх, мабуть,.

жвиктормпише:

Теорія Великого вибуху або її сучасна складова – модель інфляції, що можуть розглядатися як теорії. …ОТО досі можна розглядати як гіпотетичну теорію, оскільки не все в ній перевірено.

Цікаво виходить: теоріїВеликого вибуху та інфляції, які засновані на гіпотетичнійГОТО. Як може бути надійно встановлене ґрунтуватися на ненадійно встановленому?

жвиктормпише:

Перше . Знову має місце ситуація: « теоріяКалуци-Клейна, заснована на гіпотетичнійОТО».

Друге . Тут проявляється цікавий принцип: прагнення зберегти (нехай і застосувати в новому ракурсі, але все-таки зберегти) якусь ідею, Якось вдало застосовану і далі - успішно витримала випробування часом та експериментом. В даному випадку йдеться про ідеї геометризації матерії та її взаємодій, Яка вперше була вдало введена у фізику Ейнштейном в його ОТО (хоча, звичайно, вона раніше висловлювалася Кліффорд). Про ідеї, ейдоси(За Платоном), меми(за Докінз) ми .

жвиктормпише:

Що ж до множинності світів, то будь-яка теорія, що містить додаткові виміри допускає неминуче наявність багатьох Всесвітів.

Щодо моделі Калуци-Клейна мені це не зовсім зрозуміло. 3+1-мірний простір-час + компактифікований 5-й вимір складають один всесвіт(Нашу). А де тут другий всесвіт (та інші)?

жвиктормпише:

Саме органічність об'єднання ОТО та теорії електромагнетизму в ній можна розглядати як аргумент.

Ось це те, що приблизно відповідає принципом краси теорії Ейнштейна: коли виникає нова ідея-ейдос-мем, з якого на рівні теорій все старе раптом органічно і просто («красиво») об'єднується та пояснюється. Це дійсно є потужним аргументом, але - чисто умоглядним, які не мають прямого відношення до експерименту. Так, наприклад, і Коперник керувався бажанням спроститисистему Світу Птолемея, що вже обросла епіциклами, диферентами та еквантами, але, разом з тим - давала дуже гарний збіг з досвідом. Вражаюча схожість ситуації з сучасною Стандартною моделлю, що дає чудовий збіг з експериментом! І ідеї-ейдоси у системі Птолемея витримали: 1) геоцентричність, тобто. розташування Богом створеної Землі у центрі Мируі 2) ідеальність кругового рівномірного руху божественних небесних тіл – планет. Усі «навороти» у системі Птолемея були підпорядковані бажанню зберегти ці «надійні та перевірені століттями» ейдоси. Прямо, як у Стандартній моделі – є ідея симетрії та її подальшого порушеннята зусилля більшості фізиків-теоретиків другої половини 20 століття та початку 21 століття, що вивчають частки, спрямовані на те, щоб зберегти (нехай і застосувати) у новому ракурсі, Але все-таки, зберегти) ідей-ейдоси, що народилися в ході революції у фізиці першої третини 20 століття. Ідея симетрії – одна з них (але не єдина, звичайно!). В результаті і виникли ті «навороти», які вилилися в Стандартну модель (симетрії частинок, калібрувальні поля, механізм Хіггса тощо) і далі – модель суперсиметрії(симетрії вже між ферміонами та бозонами). І під час Коперника, як і зараз, начебто добре... Прихильники ролі науки, як служниці практики були задоволені - за ефемеридами світил, обчисленими за Птолемеєм, можна було спокійно вести кораблі з товарами в усі кінці Світу. Тільки ось, одна заковика... Допитливому розуму Коперника (ох, вже ці «розумники»!) було незрозуміло - у чому фізичний (або, правильніше сказати для тієї епохи - божественний) сенстого, що планети рухаються не геоцентричними колами, а епіциклами, та ще зрушеними на еванти? Також і зараз стає все більш незрозуміло - у чому фізичний сенссуперсиметрії або, наприклад, процедури перенормування, або чому існує всього 3 покоління лептонів і кварків і т.д., і т.д. Не кажучи вже про питання про фізичний сенс комплексності та ймовірності пси-функції... Коперник як вихід із ситуації запропонував нову ідею-ейдос- геліоцентричність і все органічно і просто пояснилося. Щоправда ось із «відповідністю досвіду» у нього було не все добре: система Птолемея давала набагато більшу точність ефемерид. А все тому, що Коперник "недотягнув" до ейдосу еліптичності орбіт, який відкрив лише Кеплер, а пояснив Ньютон. Отже, модель Коперника була, у найкращому разі, гіпотезою, але головним у ній був новий ейдос(Строго кажучи, не зовсім новим: і ідеї Птолемея та ідеї Коперника та ідеї Кеплера - родом з античності, але вони були застосовані цими дослідниками на вищому рівні конкретності та розгорнутості).

Так Чи не потребує сучасна фізика частинок нових ідей-ейдосів, а не нескінченного «навертання» старих?

Ілля! Взагалі сенс мого коментаря був виключно про неясності вибору"Аргументів"-гіпотез щодо гіпотези множинності світів.

Теорію Калуци-Клейна я навів як приклад, який більшою мірою може розраховувати на аргументованість свого існування, ніж наведені у статті. Що ж до гіпотетичності ОТО і пов'язаних із нею теорій, це питання досить складне і вимагає обговорення проблем вже у вигляді деяких математичних побудов. Тим більше, я не говорив про абсолютну надійність таких теорій як теорія ВЗ (ТПВ) і модель космологічної інфляції (МКІ). Проте можна припускати, що навіть ОТО буде істотно модифікована, то основні елементи ТПВ і МКИ можуть залишитися незмінними. Наприклад, рішення Фрідмана мають і класичний аналог – вибух у плоскому просторі сферичного об'єкта. Тому всі ці теорії гіпотетичні тією чи іншою мірою.

Що стосується теорії Калуци-Клейна. По-перше, компактифікація перестав бути обов'язковим атрибутом теорії Калуци-Клейна. Компактифікацію запровадили, щоб оголосити те, що ми не спостерігаємо додаткових вимірів. Ідея компактифікації – лише один із варіантів. По-друге, якщо спостерігається простір тривимірно, а загальне має розмірність n+1, то цьому об'ємному просторі можуть вміститися скільки завгодно тривимірних. Наприклад, компактифікація може бути багатозначною. У будь-якій багатовимірній теорії є місце для множинності світів. По-третє, органічність поєднання ОТО та електромагнетизму в теорії Калуци-Клейна дає лише аргумент на користь цієї теорії, але не робить її істинною.

Тепер про те, які ідеї потрібні сучасній фізиці. В усі часи будь-якій науці потрібні плідні ідеї, які можуть пояснити спостерігаються явища максимально. Називати ці ідеї можна як завгодно. Це не принципово. За часів Аристотеля плідною ідеєю була ідея епіциклів, за часів Кеплера – теорія еліптичних орбіт. Трохи пізніше їхнє місце зайняла небесна механіка. Ідеї симетрії завжди були корисні, якщо не зводити їх до рангу абсолюту. Тому сучасній фізиці потрібні нові ідеї, як і будь-які інші часи.

Однак, як казав Ходжа Насреддін, скільки не вимовляй слово цукор, у роті солодше не стане. Ці ідеї треба шукати та перевіряти, шукати та перевіряти... . Інших рецептів, окрім великої ідеї наукового тику, просто немає. Якщо щось можна застосувати зі старого багажу, це просто щастя, а консерватизм у науці, якщо він переходить певної грані, корисний тому, що це відсіює необгрунтовані теорії. На жаль, це не завжди в науці витримується, і низка теорій надто довго чекала на своє використання. Ну це вже визначається обстановкою у суспільстві та науці загалом.

жвиктормпише:

Сучасна фізика потребує нових ідей, як і в будь-які інші часи.

Однак, як казав Ходжа Насреддін, скільки не вимовляй слово цукор, у роті солодше не стане. Ці ідеї треба шукати та перевіряти, шукати та перевіряти... . Інших рецептів, окрім великої ідеї наукового тику, просто немає.

Згоден щодо цукру, тільки метод наукового тику (перебору) - це, м'яко кажучи, не найефективніший спосіб пошуку. Потрібно вивчати загальні закономірності розвитку фізичного знання і слідувати їм більш усвідомлено у пошуках нових фундаментальних та ефективних ідей. Втім, можливо, саме це і відображено в характеристиці тику, як наукового?

Хочу висловити свою думку про те, що суспільство, а значить, і ми певною мірою, можемо зробити для того, щоб підвищити ймовірність появи нових фундаментальних фізичних ідей та теорій. Що ми можемо зробити (робити) тут і зараз, а не чекати доки вони випадково з'являться.

жвиктормпише:

Якщо щось можна застосувати зі старого багажу, це просто щастя, а консерватизм у науці, якщо він переходить певної грані, корисний тому, що це відсіює необгрунтовані теорії. На жаль, це не завжди в науці витримується, і низка теорій надто довго чекала на своє використання. Ну це вже визначається обстановкою у суспільстві та науці загалом.

Всесвіт, в якому ми живемо, може бути не єдиним.

Хоча така концепція може дивувати, за нею стоїть чудова фізика. І існує не тільки один спосіб переконатись у цьому — численні фізичні теорії незалежно одна від одної призводять до такого висновку. Справді, деякі експерти вважають, що існування прихованих всесвітів скоріше ймовірніше, ніж ні. Ось п'ять найбільш правдоподібних наукових теорій, які передбачають, що ми живемо у Мегавсесвіті.

1. Математичні Всесвіти

Вчені сперечаються: математика - це просто корисний інструмент для опису Всесвіту, або сама математика і є фундаментальна реальність - і наші спостереження за Всесвітом лише недосконалі уявлення про її істинний математичний характер. Якщо вірно останнє, то, можливо, існують математичні інваріанти нашого Всесвіту.

У цих структурних інваріантах виконуються закони математичної логіки, часом відмінної від логіки звичного нам Світу.

«Математична структура є тим, що можна описати якимось чином, що повністю залежить від людського багажу знань», каже Макс Тегмарк із Массачусетського технологічного інституту, який запропонував цю ідею. «Я дійсно вважаю, що цей всесвіт є, що він може існувати незалежно від мене, і що продовжуватиме існувати, навіть якщо не буде жодних людей».

Іншими словами, ці інваріанти взагалі не залежать від наявності людства, яке намагається їх усвідомити.

2. Дочірні Всесвіти

Теорія квантової механіки, що панує у світі субатомних частинок, пропонує ще один спосіб існування багатьох всесвітів. Квантова механіка описує світ термінах ймовірностей, а чи не певних результатів. І математика цієї теорії припускає, що всі можливі результати трапляються — у власних окремих всесвітах.

Наприклад, якщо ви досягнете перехрестя, де ви можете піти праворуч або ліворуч, цей Всесвіт породжує двох дочірніх всесвітів: той, в якому ви йдете ліворуч, і той, в якому ви йдете праворуч, і відрізнити їх неможливо.

3. Паралельні Всесвіти

Ще одна ідея, яка виникає з теорії струн - паралельні всесвіти, які просто ширяють поза досяжністю нашої власної. Ідея походить від можливості існування більшого числа вимірів, ніж у світі. Крім нашої власної тривимірної реальності простору, інші тривимірні реальності можуть плавати в багатовимірному просторі.

Фізик Браян Грін з Колумбійського університету описує це так: «Наш Всесвіт лише один «блок» з величезної кількості «блоків», що плавають у просторі з безліччю вимірювань».

Деякі наслідки з цієї теорії припускають, що іноді ці паралельні всесвіт не завжди паралельні і не поза досяжністю. Іноді вони можуть врізатися один в одного, внаслідок чого відбуваються Великі Вибухи, що викликає породження нових і нових всесвітів.

4. Пухирцеві Всесвіти

У науковому світі є інші теорії розвитку всесвітів, зокрема теорія хаотичної інфляції.

Ця теорія припускає, що після Великого Вибуху Всесвіт розширювався подібно повітря, що надувався, і частина його встигла оформитися у вигляді «бульбашки» звичної для нас Всесвіту, що дала можливість сформуватися зіркам.

Але в деяких частинах простору-часу процеси йшли по-іншому, і в результаті сформувалася безліч інших ізольованих всесвітів – у вигляді окремих «бульбашок», подібно до мильних бульбашок – різного розміру, на різних стадіях розвитку з власними фізичними константами і законами.

Концепція була запропонована космологом Олександром Віленкіним, який нині працює в університеті Тафтса.

5. Нескінченні Всесвіти

Вчені вважають найбільш імовірною плоску форму простору-часу (на відміну від сферичної або тороїдальної).

Але якщо простір-час нескінченно і продовжується вічно, то в якийсь момент він повинен почати повторюватися, тому що існує кінцева кількість способів, якими частинки можуть бути розташовані в просторі і часі.

Так що, якщо пройти досить далеко, можна зіткнутися з іншою вашою версією - і насправді їх безліч. Деякі з цих близнюків буде робити саме те, що ви робите зараз, в той час як інші одягнуть різні светри сьогодні вранці, і вони можуть мати зовсім різні кар'єри та різні способи життя.

Оскільки спостерігається Всесвіт розширюється лише в 13,7 млрд. років після Великого вибуху (що еквівалентно розміру в 13,7 млрд. світлових років), простір-час за цим кордоном може вважатися самостійним окремим Всесвітом. Таким чином, безліч всесвітів існує поруч один з одним як гігантська ковдра ковдру всесвітів.

Переклад

Це цікаво: