В 1954 году 27-летний аспирант Принстонского университета по имени Хью Эверетт III пил херес с друзьями и трепался о физике. Во время разговора у Эверетта возникла дикая идея о том, как решить одну из самых неприятных проблем в квантовой механике, которая касается того, как реальность функционирует на микроскопическом уровне. В квантовой теории элементарная частица, такая как электрон, существует не в одном состоянии, а скорее всуперпозиции, то есть во множестве местоположений, скоростей и ориентаций. Но на макроскопическом (видимом невооруженным глазом) уровне вещей, которые мы можем наблюдать и ощущать, кажется, что объекты существуют только в одном состоянии в каждый момент времени. Каким образом наш мир стал результатом всех этих возможностей?
Эверетт, креативный мыслитель, если таковой когда-либо существовал, получил мозговой штурм, который был одновременно блестящим и причудливым. Вот очень упрощенная версия: вместо единой реальности, в которой все существует только в одном из множества возможных состояний, Эверетт представил мультивселенную, полную различных миров, в которой одновременно могут существовать все возможности, продиктованные квантовой механикой.
Идея Эверетта, ставшая предметом его докторской диссертации в 1957 году, была настолько необычной, что ему было трудно опубликовать ее в научном журнале. исследовательская работа в Пентагоне.
Но в последующие десятилетия идея Эверетта о мультивселенной постепенно завоевала доверие среди физиков. Более того, она прочно вошла в популярную культуру как частая тема научной фантастики и стала предметом восхищения множества обычных людей, которые не знают или не заботятся о нюансах и парадоксах квантовой теории. В конце концов, умопомрачительно представить, что каждый выбор, который мы делаем в жизни - от человека, на котором мы женимся, где мы живем, в какой цвет мы красим волосы, что мы едим на обед - порождает отдельную вселенную, в которой другая версия нас самих сделал что-то другое.
Так мы живем в мультивселенной? Мы не можем сказать наверняка, но вот 10 причин, по которым нам следует серьезно отнестись к этой возможности.
10: Не нужно беспокоиться о коте Шредингера
До появления Эверетта и его концепции мультивселенной физики застряли в мучительном безвыходном положении. Им пришлось использовать один набор правил для субатомного мира, на котором сосредоточена квантовая механика, и другой набор правил для крупномасштабного повседневного мира, который мы можем видеть и ощущать. Сложности этого сдвига в масштабе заставили их извратить свой мозг в какие-то странные формы.
Например, в квантовой механике частицы не имеют заданных свойств, когда на них никто не смотрит. Вместо этого их природа описывается чем-то, называемым волновой функцией, которая включает в себя все различные возможные свойства, которыми может обладать частица. Но в одной вселенной все эти возможности не могут существовать одновременно, поэтому, когда вы смотрите на частицу, она останавливается на одном-единственном состоянии. Эта идея метафорически иллюстрируется знаменитым парадоксом кота Шредингера: если в коробке есть кошка, она одновременно и жива, и мертва, пока вы не откроете коробку, чтобы проверить. Ваши действия заставляют кошку стать либо теплым, дышащим котенком, либо трупом.
Но в мультивселенной вам не нужно беспокоиться о том, что вы собираетесь убить кошку своим любопытством. Вместо этого всякий раз, когда вы открываете коробку, реальность разделяется на две версии. Конечно, есть одна область, в которой вы думаете: «Фууу!» как вы смотрите на мертвую кошку. Но есть и другая версия события, в которой вы можете чесать ему уши, когда оно мурлычет.
9: Это способ сделать реальность бесконечной
В интервью 2011 года физик Колумбийского университета Брайан Грин, автор книги «Скрытая реальность: параллельные вселенные и глубинные законы космоса», объяснил, что мы на самом деле не уверены, насколько велика Вселенная. Он может быть очень, очень огромным, но конечным. Или же, когда вы удаляетесь от Земли в любом направлении, пространство может просто растянуться навсегда, что, вероятно, так представляет себе большинство из нас.
Но если пространство бесконечно, это означает, что оно должно быть мультивселенной с бесконечными параллельными реальностями, согласно Грину. Вот рассуждение: подумайте о вселенной и всей материи в ней как о эквиваленте колоды карт. Так же, как в колоде всего 52 карты, существует столько же различных форм материи. Если вы перетасуете эту колоду достаточное количество раз, в конечном итоге порядок карт, которые вы сдаете, должен повториться. Точно так же в бесконечной вселенной материя в конце концов должна была бы повторяться и устраиваться по сходным схемам. Мультивселенная с бесконечным числом параллельных миров, содержащих похожие, но немного отличающиеся друг от друга версии всего, обеспечивает аккуратный и простой способ удовлетворить потребность в повторении.
8: Объясняет начало и конец Вселенной
Есть что-то в том, чтобы быть человеком - возможно, склонность нашего мозга к формированию шаблонов - что заставляет нас хотеть знать начало и конец каждой истории. Это включает в себя историю самой вселенной. Но если Большой взрыв был началом Вселенной, как он был вызван и что существовало до него? Кончится ли когда-нибудь Вселенная, и что будет после этого? Пытливые умы хотят знать.
Мультивселенная могла бы объяснить все эти вещи. Некоторые физики выдвинули гипотезу о том, что бесконечные регионы Мультивселенной представляют собой так называемыемиры на бранах Эти миры на бранах существуют во многих различных измерениях, но мы не можем их обнаружить, потому что мы можем воспринимать только три измерения пространство плюс четвертое измерение времени в нашем собственном мире бран.
Некоторые физики считают, что эти миры на бранах представляют собой плиты, сложенные вместе, как ломтики хлеба в пластиковом пакете. Большую часть времени они остаются отдельными и недоступными. Но иногда миры на бранах сталкиваются друг с другом. Гипотетически, эти столкновения достаточно катастрофичны, чтобы вызвать повторяющиеся Большие Взрывы, позволяя параллельным вселенным перезапускаться снова и снова.
7: Данные наблюдений предполагают существование Мультивселенной
Орбитальная обсерватория Европейского космического агентства "Планк" собирает данные о космическом микроволновом фоне, или реликтовом излучении - фоновом излучении, которое все еще сохраняется с ранней, горячей стадии существования Вселенной.
Но это исследование также дало то, что может свидетельствовать о мультивселенной. В 2010 году группа ученых из Великобритании, Канады и США обнаружила четыре странных, казалось бы маловероятных круговых узора в реликтовом излучении. Они предположили, что следы, по сути, были синяками, которые наша вселенная получила от столкновения с другими вселенными.
В 2015 году исследователь ЕКА Ранг-Рам Чари сделал аналогичное открытие. Чари взял модель реликтового излучения из картины неба обсерватории, а затем удалил все остальное, о чем мы знаем - звезды, газ, межзвездную пыль, что угодно. В этот момент небо должно было быть почти пустым, за исключением некоторого фонового шума.
Но это было не так. Вместо этого в определенном частотном диапазоне Чари мог обнаруживать разбросанные пятна на карте космоса, области, которые были примерно в 4 500 раз ярче, чем должны были быть. Исследователь придумал другое возможное объяснение: пятна - это отпечатки столкновения нашей Вселенной с параллельной.
Как сказал Чари EarthSky.org, если кто-то не придумает другой способ объяснить патчи, «приходится делать вывод, что Природа, возможно, в конце концов играет в кости, а мы просто случайная вселенная среди множества других. ".
6: Вселенная слишком велика, чтобы исключать существование параллельных реальностей
Существует вероятность того, что мультивселенная существует, хотя мы и не видели ни одной из этих параллельных реальностей, потому что мы не можем доказать, что она не существует.
Мы знаем, что это звучит как удобный риторический трюк, но подумайте об этом так: даже в нашем мире мы обнаружили много вещей, о существовании которых раньше не знали, и у нас произошли события… хорошим примером является глобальный финансовый кризис 2008 года, который никто никогда не считал возможным. Для последнего есть даже название: событие черного лебедя, названное в честь наблюдения философа Дэвида Юма о том, что люди будут считать, что все лебеди белые, пока не увидят черного..
Масштаб вселенной - это фактор, который делает возможность мультивселенной еще более правдоподобной. Мы знаем, что Вселенная действительно очень большая и, возможно, даже бесконечная. Это означает, что мы, возможно, не сможем обнаружить все, что существует во Вселенной. Поскольку ученые определили, что Вселенной примерно 13,8 миллиарда лет, это означает, что мы можем обнаружить только тот свет, который смог достичь нас за это время. Если бы параллельная реальность была просто дальше, чем 13,8 миллиардов световых лет, у нас не было бы возможности узнать, что она где-то там, даже если бы она существовала в измерениях, которые мы способны воспринимать.
5: Если вы атеист, Мультивселенная имеет больше смысла
Как объяснил физик Стэнфордского университета Андрей Линде в интервью 2008 года, если бы физический мир управлялся хотя бы немного другими правилами, жизнь не смогла бы существовать. Например, если бы протоны были всего на 0,2 процента массивнее, чем они есть на самом деле, они были бы настолько нестабильны, что распадались бы на более простые частицы, и атомы были бы невозможны. И если бы гравитация была чуть сильнее, результат был бы плачевным. Такие звезды, как наше Солнце, будут сжаты достаточно сильно, чтобы сжечь свое топливо за несколько миллионов лет, задолго до того, как жизнь на такой планете, как Земля, получит шанс развиться. Это известно как «проблема точной настройки».
Некоторые видят в этом точном равновесии условий свидетельство преднамеренной руки высшего существа, сотворившего все, что поставило бы атеистов в серьезное затруднительное положение. Но возможность мультивселенной, в которой это может быть просто конкретная область, в которой присутствуют все эти живительные факторы, дает им выход.
Как Линде сказал в интервью журналу Discover: «Для меня реальность многих вселенных является логической возможностью. Вы можете сказать: «Может быть, это какое-то таинственное совпадение. Может быть, Бог создал вселенную для нашего блага». ' Ну, насчет Бога не знаю, но сама вселенная может вечно воспроизводить себя во всех своих возможных проявлениях".
4: Путешественники во времени не могут испортить историю
Неизменная популярность кинотрилогии «Назад в будущее» (BTTF) заставила многих из нас увлечься идеей путешествия во времени. С тех пор, как вышли фильмы, увы, никто на самом деле не разработал DeLorean с мусорным двигателем, способный перемещаться вперед и назад между десятилетиями или веками. Тем не менее, некоторые ученые считают, что путешествие во времени возможно хотя бы теоретически.
Предполагая, что это может произойти, мы можем столкнуться с той же опасностью, с которой столкнулся главный герой BTTF Марти МакФлай - риск непреднамеренного действия, которое изменит прошлое событие, что, в свою очередь, вызовет серию событий, которые изменят ход истории.. В первоначальном BTTF, как вы, возможно, помните, Макфлай случайно предотвратил событие, которое привело к тому, что его родители встретились и влюбились друг в друга, что угрожало стереть его с семейных снимков. Это потребовало большого количества заговоров и участия МакФлая, чтобы убедиться, что они действительно собираются вместе и производят потомство.
Но, как заметил писатель Gizmodo Джордж Дворски в статье 2015 года, существование мультивселенной сделало бы все эти выходки ненужными. «Наличие альтернативных миров означает, что нет ни одной временной шкалы, которую можно испортить», - написал он. Вместо этого, если бы человек вернулся в прошлое и что-то изменил, он бы просто породил совершенно новый набор параллельных вселенных.
3: Мы можем быть симуляцией развитой цивилизации
Все эти вещи о параллельных вселенных, о которых мы говорили до сих пор, довольно умопомрачительны, но вот идея, которая еще более странная.
В 2003 году философ Ник Бостром, директор Института будущего человечества Оксфордского университета, поднял вопрос о том, является ли то, что мы считаем реальностью, то есть наша конкретная параллельная вселенная, просто цифровой симуляцией. другой вселенной. По замыслу Бострома, потребуется 10 вычислений в 36-й степени, чтобы создать реалистичную детальную копию всей истории человечества.
Действительно развитая инопланетная цивилизация - мы говорим о существах, чья технологическая изощренность сделала бы нас похожими на палеолитических резчиков по кремню - предположительно может иметь достаточную вычислительную мощность, чтобы осуществить это. На самом деле, симуляция каждого человека, который когда-либо жил, может даже не поглотить столько его электронных ресурсов, так что компьютерных созданий может быть больше, чем реальных.
И это может означать, что мы живем в реальной версии цифрового мира из фильмов «Матрица».
Но подождите, дальше будет еще страннее. Что, если цивилизация, симулирующая нас, сама является симуляцией?
2: Люди воображали мультивселенные с давних времен
Конечно, это не твердое доказательство. Но интересно вспомнить старую поговорку, которую по-разному приписывают Пикассо, а иногда и писательнице Сьюзен Зонтаг, что если что-то можно вообразить, значит, оно должно существовать.
И в этом что-то есть. В конце концов, задолго до того, как Хью Эверетт потягивал свой херес, многие люди в истории представляли различные версии мультивселенной.
Древнеиндийские религиозные тексты, например, полны описаний множества параллельных вселенных. А в своей книге «Миры без конца: множество жизней Вселенной» профессор религиоведения Уэслианского университета Мэри-Джейн Рубинштейн отмечает, что у древних греков была философская школа атомизма, согласно которой существовало бесконечное число миров, разбросанных по так же бесконечная пустота.
В Средние века также находила отклик идея множественных вселенных. В 1277 году, например, епископ Парижа даже утверждал, что греческий философ Аристотель ошибался, говоря, что существует только один возможный мир, потому что это ставило под сомнение способность всемогущего Бога создавать параллельные миры. Идея была вновь возрождена в 1600-х годах Готфридом Вильгельмом Лейбницем, одним из лидеров научной революции, который утверждал, что существует множество возможных миров, каждый из которых имеет свою физику.
1: Это соответствует нашим представлениям о Вселенной
Каким бы причудливым ни казалось понятие мультивселенной, в некотором смысле оно действительно соответствует развитию в современной истории того, как люди видят себя и вселенную.
Как отметили физики Александр Виленкин и Макс Тегмарк в эссе 2011 года в журнале Scientific American, люди в западной цивилизации с каждым разом познавали природу реальности все более смиренно. Они начали думать, что Земля была центром всего. Мы узнали, что это неправда, и что даже наша Солнечная система была лишь незначительной частью Млечного Пути.
Мультивселенная довела бы этот паттерн до логического предела. Если существуют мультивселенные, это означает, что мы вовсе не особенные, потому что существует бесконечное количество версий каждого из нас.
Но некоторые думают, что мы только в начале путешествия, расширяющего кругозор. Как писал физик-теоретик из Стэнфордского университета Леонард Сасскинд, вполне возможно, что через пару столетий философы и ученые будут оглядываться на наше время как на «золотой век, когда узкое, провинциальное представление о Вселенной ХХ века уступило место большая, лучшая [мультивселенная] умопомрачительных размеров".
Примечание автора: 10 причин, по которым Мультивселенная реальна
Меня давно интересовала идея параллельных вселенных, с тех пор, как я прочитал роман Лестера Дель Рэя 1966 года «Бесконечные миры возможного» об изобретателе, создавшем устройство, способное перевозить людей. между альтернативными версиями реальности - например, вселенной, в которой Колумб так и не открыл Новый Свет, или вселенной, в которой Юг выиграл Гражданскую войну. С тех пор идея мультивселенной появилась во многих других художественных произведениях. Один из моих любимых - роман Джека Уомака 1993 года «Элвисси», который представляет другую реальность, в которой главные герои отправляются в альтернативную вселенную и возвращаются с поразительно другой версией Элвиса Пресли.