Universi | Multiverse | Univers paralel | Koha e hapësirës | Teoria e Big Bengut

Ekziston një seri e madhe e provave shkencore që mbështesin pamjen e Universit në zgjerim dhe Big Bang. E gjithë energjia në masë e Universit u lëshua në një ngjarje që zgjati më pak se 10 ^ -30 sekonda në kohëzgjatje; gjëja më energjike që ka ndodhur ndonjëherë në historinë e Universit tonë.NASA / GSFC

Kanë kaluar vetëm 13.8 miliardë vjet nga Big Bang, dhe shpejtësia e lartë me të cilën mund të udhëtojë çdo informacion - shpejtësia e dritës - është e kufizuar. Edhe pse i gjithë Universi në të vërtetë mund të jetë i pafund, Universi i vëzhgueshëm është i kufizuar. Sipas ideve kryesore të fizikës teorike, Universi ynë mund të jetë vetëm një rajon minuscule i një multiverse shumë më të madh, brenda së cilës përfshihen shumë Universe, ndoshta edhe një numër i pafund. Disa nga kjo janë shkencë aktuale, por disa nuk janë asgjë tjetër përveç të menduarit spekulativ, dëshirues. Ja se si të tregoni cili është cili. Por së pari, një sfond i vogël.

Universi sot ka disa fakte për të që janë relativisht të lehta, të paktën me lehtësira shkencore të klasit botëror, për tu vëzhguar. Ne e dimë se Universi po zgjerohet: ne mund të masim pronat në lidhje me galaktikat që na mësojnë si distancën e tyre, ashtu edhe sa shpejt ato duket se largohen prej nesh. Sa më larg që janë, aq më shpejt ato duket se zbriten. Në kontekstin e Relativitetit të Përgjithshëm, kjo do të thotë se Universi po zgjerohet.

Dhe nëse Universi po zgjerohet sot, kjo do të thotë se ai ishte më i vogël dhe më i dendur në të kaluarën. Ekstrapoloni mjaft larg, dhe do të zbuloni se gjërat janë gjithashtu më uniforme (sepse graviteti kërkon kohë për t'i bërë gjërat të grumbullohen së bashku) dhe më të nxehta (sepse gjatësia e valëve më të vogla për dritë nënkupton energji / temperatura më të larta). Kjo na çon përsëri në Big Bang.

Një ilustrim i historisë sonë kozmike, nga Big Bang e deri më sot, brenda kontekstit të Universit në zgjerim. Ekuacioni i parë i Friedmann përshkruan të gjitha këto epokë, nga inflacioni në Big Bang deri në të tashmen dhe shumë larg në të ardhmen, në mënyrë të përkryer me saktësi, madje edhe sot.NAMA / WMAP SCIENCE TEAM

Por Big Bang nuk ishte fillimi i Universit! Ne mund të ekstrapolojmë vetëm në një epokë të caktuar në kohë para se parashikimet e Big Bang-ut të prishen. Ekzistojnë një numër i gjërave që vërejmë në Univers që Big Bang nuk mund t'i shpjegojë, por një teori e re që krijon Big Bang - inflacionin kozmik - mundet.

Luhatjet kuantike që ndodhin gjatë inflacionit shtrihen në të gjithë Universin, dhe kur inflacioni përfundon, ato bëhen luhatje të densitetit. Kjo çon, me kalimin e kohës, në strukturën në shkallë të gjerë në Univers sot, si dhe luhatjet e temperaturës të vërejtura në CMB.E. SIEGEL, ME IMAGES NDERGUAR NGA ESA / PLANCK DHE DOE / NASA / NSF DETYRA E DYQSIS E DYQSISY N ON Hulumtim CMB

Në vitet 1980, u përpunua një numër i madh i pasojave teorike të inflacionit, duke përfshirë:

  • si duhet të duken farat për strukturë në shkallë të gjerë,
  • që luhatjet e temperaturës dhe të densitetit duhet të ekzistojnë në peshore më të mëdha se horizonti kozmik,
  • që të gjitha rajonet e hapësirës, ​​edhe me luhatje, duhet të kenë entropi të vazhdueshme,
  • dhe se duhet të ketë një temperaturë maksimale të arritur nga Big Bang nxehtë.

Në vitet 1990, 2000 dhe 2010, këto katër parashikime u vërtetuan vëzhgimisht për saktësi të madhe. Inflacioni kozmik është një fitues.

Inflacioni shkakton që hapësira të zgjerohet në mënyrë eksponenciale, gjë që mund të rezultojë shumë shpejt në çdo hapësirë ​​para-ekzistuese të lakuar ose jo të qetë që shfaqet e sheshtë. Nëse Universi është i lakuar, ai ka një rreze lakimi që është minimumi qindra herë më i madh se sa mund të vëzhgojmë.E. SIEGEL (L); TUTORIALE KOSMOLOGJIA E NED WRIGHT (R)

Inflacioni na tregon se, përpara Big Bengut, Universi nuk ishte i mbushur me grimca, antitrikë dhe rrezatim. Përkundrazi, ajo ishte e mbushur me energji të natyrshme për vetë hapësirën, dhe ajo energji bëri që hapësira të zgjerohej me një ritëm të shpejtë, të pamëshirshëm dhe eksponencial. Në një moment, inflacioni mbaron, dhe e gjithë (ose pothuajse e gjithë) e asaj energjie shndërrohet në materie dhe energji, duke i dhënë shkas një Big Bang të nxehtë. Fundi i inflacionit dhe ajo që njihet si rihapja e Universit tonë, shënon fillimin e Big Bang nxehtë. Big Bang ende ndodh, por nuk është fillimi.

Inflacioni parashikon ekzistencën e një vëllimi të madh të Universit të pa kontrollueshëm përtej pjesës që mund të vëzhgojmë. Por kjo na jep edhe më shumë se kaq.E. SIEGEL / PARA GALAXY

Nëse kjo do të ishte tregimi i plotë, gjithçka që do të kishim ishte një Univers jashtëzakonisht i madh. Do të kishte të njëjtat veti kudo, të njëjtat ligje kudo, dhe pjesët që ishin përtej horizontit tonë të dukshëm do të ishin të ngjashme me atë ku jemi, por nuk do të quheshin në mënyrë të arsyeshme multiverse.

Deri kur, d.m.th, ju kujtoni se gjithçka që ekziston fizikisht duhet të jetë natyrshëm kuantike në natyrë. Edhe inflacioni, me të gjitha të panjohurat përreth tij, duhet të jetë një fushë kuantike.

Natyra kuantike e inflacionit do të thotë që ajo përfundon në disa

Nëse atëherë kërkon që inflacioni të ketë pronat që kanë të gjitha fushat kuantike:

  • se pronat e saj kanë paqartësi të natyrshme për ta,
  • që fusha përshkruhet nga një funksion i valës,
  • dhe vlerat e kësaj fushe mund të përhapen me kalimin e kohës,

arrini në një përfundim befasues.

Kudo që të ndodhë inflacioni (kube blu), ai krijon eksponencialisht më shumë rajone të hapësirës me secilin hap përpara në kohë. Edhe nëse ka shumë kube ku inflacioni përfundon (X të kuq), ka shumë më tepër rajone ku inflacioni do të vazhdojë në të ardhmen. Fakti që kjo kurrë nuk merr fund, është ajo që e bën inflacionin 'të përjetshëm' sapo të fillojë.E. SIEGEL / PARA GALAXY

Inflacioni nuk mbaron kudo në të njëjtën kohë, por përkundrazi në lokacione të zgjedhura, të shkëputura në çdo kohë të caktuar, ndërsa hapësira midis atyre vendeve vazhdon të rritet. Duhet të ketë rajone të shumta, të mëdha hapësinore ku inflacioni mbaron dhe fillon një Big Bang i nxehtë, por ato kurrë nuk mund të takohen me njëri-tjetrin, pasi ato ndahen nga rajone me hapësirë ​​të fryrë. Kudo që të fillojë inflacioni, është e gjitha, por e garantuar të vazhdojë për një amshim, të paktën në vende.

Aty ku inflacioni mbaron për ne, ne kemi një Big Bang të nxehtë. Pjesa e Universit që vëzhgojmë është vetëm një pjesë e këtij rajoni ku inflacioni mbaroi, me një Univers më të pa kontrollueshëm përtej kësaj. Por ka panumërta shumë rajone, të gjitha të shkëputura nga njëra-tjetra, me të njëjtën histori të saktë.

Një ilustrim i Universeve të shumëfishtë, të pavarur, të shkëputur nga njëri-tjetri në një oqean kozmik gjithnjë në zgjerim, është një përshkrim i idesë Multiverse. Në një rajon ku fillon Big Bang dhe mbaron inflacioni, shkalla e zgjerimit do të bjerë, ndërsa inflacioni vazhdon midis dy rajoneve të tilla, duke i ndarë përgjithmonë ato.OZYTIVE / DOMAIN PUBLIK

Kjo është ideja e multiverses. Siç mund ta shihni, bazohet në dy aspekte të pavarura, të krijuara dhe të pranuara gjerësisht të fizikës teorike: natyrën kuantike të gjithçkaje dhe vetitë e inflacionit kozmik. Nuk ka asnjë mënyrë të njohur për ta matur atë, ashtu si nuk ka asnjë mënyrë për të matur pjesën e padukshme të Universit tonë. Por dy teoritë që e mbështesin atë, inflacionin dhe fizikën kuantike, janë demonstruar të vlefshme. Nëse ata kanë të drejtë, atëherë multiverse është një pasojë e pashmangshme e kësaj, dhe ne po jetojmë në të.

Ideja multiverse shprehet se ekziston një numër i madh i Universiteteve në mënyrë arbitrare si ato tona, por kjo nuk do të thotë se ekziston një version tjetër prej nesh atje, dhe sigurisht nuk do të thotë se ka ndonjë shans për të hyrë në një version alternative të vetvetes … Ose ndonjë gjë nga Universi tjetër fare.LEE DAVY / FLICKR

Edhe çfarë? Kjo nuk është një tërësi, apo jo? Ka shumë pasoja teorike që janë të pashmangshme, por që nuk mund të dimë me siguri sepse nuk mund t'i provojmë ato. Multiverse është një në një vijë të gjatë të atyre. Nuk është veçanërisht një realizim i dobishëm, thjesht një parashikim interesant që bie nga këto teori.

Atëherë, pse kaq shumë fizikanë teorikë shkruajnë letra për multiversen? Në lidhje me Universet paralele dhe lidhjen e tyre me tonën përmes këtij multiversi? Pse ata pretendojnë se multiversi është i lidhur me peizazhin e vargut, konstanten kozmologjike dhe madje edhe me faktin se Universi ynë është rregulluar mirë për jetën?

Sepse edhe pse është dukshëm një ide e keqe, ato nuk kanë ndonjë ide më të mirë.

Peizazhi varg mund të jetë një ide tërheqëse që është plot me potencial teorik, por nuk parashikon asgjë që mund të vëzhgojmë në Universin tonë. Kjo ide e bukurisë, e motivuar nga zgjidhja e problemeve 'të panatyrshme', nuk është e mjaftueshme në vetvete për të ngritur nivelin e kërkuar nga shkenca.UNIVERSITETI I CAMBRIDGE

Në kontekstin e teorisë së vargut, ekzistojnë një seri e madhe e parametrave që, në parim, mund të merrnin pothuajse çdo vlerë. Teoria nuk bën parashikime për to, kështu që ne duhet t'i vendosim ato me dorë: vlerat e pritjes së vakumit të vargut. Nëse keni dëgjuar për një numër tepër të madh si 10500 të famshëm i cili shfaqet në teorinë e vargut, vlerat e mundshme të vakua të vargjeve janë ato që ata i referohen. Ne nuk e dimë se çfarë janë ato, ose pse ata kanë vlerat që ata bëjnë. Askush nuk e di se si t'i llogarit ato.

Një përfaqësim i

Prandaj, në vend të kësaj, disa njerëz thonë se "është shumëfishi!" Linja e të menduarit shkon si kjo:

  • Ne nuk e dimë pse konstantat themelore kanë vlerat që ata bëjnë.
  • Ne nuk e dimë pse ligjet e fizikës janë ato që janë.
  • Teoria e String është një kornizë që mund të na japë ligjet tona të fizikës me konstantet tona themelore, por mund të na japë ligje të tjera dhe / ose konstanta të tjera.
  • Prandaj, nëse kemi një multiverse shumë të madhe, ku shumë rajone të ndryshme kanë ligje dhe / ose konstante të ndryshme, njëri prej tyre mund të jetë i yni.

Problemi i madh është se jo vetëm që është shumë spekulativ kjo, por nuk ka asnjë arsye, duke pasur parasysh inflacionin dhe fizikën kuantike që ne njohim, për të supozuar se një hapësirë ​​kohore e fryrë ka ligje ose konstante të ndryshme në rajone të ndryshme.

Nuk ju bën përshtypje kjo linjë arsyetimi? As praktikisht nuk është dikush tjetër.

Sa ka të ngjarë ose nuk ka të ngjarë që Universi ynë të prodhojë një botë si Toka? Dhe sa të besueshme do të ishin ato mosmarrëveshje nëse konstantat themelore ose ligjet që rregullojnë Universin tonë ishin të ndryshme? Një Univers i Pasur, nga mbulesa e të cilit u mor kjo imazh, është një libër i tillë që eksploron këto çështje.GERAINT LEWIS DHE BARNES LUKE

Siç e kam shpjeguar edhe më parë, Multiverse nuk është një teori shkencore më vete. Përkundrazi, është një pasojë teorike e ligjeve të fizikës pasi ato kuptohen më së miri sot. Perhapsshtë ndoshta edhe një pasojë e pashmangshme e atyre ligjeve: nëse keni një Univers të inflacionit të qeverisur nga fizika kuantike, kjo është diçka me të cilën jeni shumë të detyruar të tërhiqeni. Por - shumë si Teoria e String - ajo ka disa probleme të mëdha: nuk parashikon asgjë që ne kemi vëzhguar dhe nuk mund t'i shpjegojmë pa të, dhe nuk parashikon asgjë përfundimtare që mund të shkojmë dhe të kërkojmë.

Vizualizimi i një llogaritje të teorisë kuantike të fushës që tregon grimcat virtuale në vakumin kuantik. Edhe në hapësirë ​​boshe, kjo energji vakum është jo zero. Nëse ajo ka të njëjtën vlerë, konstante në rajone të tjera të multiverses, është diçka që nuk mund ta dimë, por nuk ka asnjë motiv që ajo të jetë kështu. DEEREK LEINWEBER

Në këtë Univers fizik, është e rëndësishme të vëzhgoni gjithçka mundemi dhe të matim çdo njohuri që mund të mblidhemi. Vetëm nga tërësia e plotë e të dhënave në dispozicion mund të shpresojmë të nxjerrim përfundime të vlefshme shkencore për natyrën e Universit tonë. Disa nga ato përfundime do të kenë implikime që ne mund të mos jemi në gjendje t'i masim: ekzistenca e multiverses lind nga kjo. Por kur njerëzit pretendojnë se ata mund të nxjerrin përfundime në lidhje me konstantet themelore, ligjet e fizikës ose vlerat e vakumit të vargut, ata nuk po bëjnë më shkencë; ata po spekulojnë. Mendimi i dëshiruar nuk është zëvendësim i të dhënave, eksperimenteve ose mbikëqyrjes. Derisa t'i kemi ato, ki kujdes që multiverse është pasojë e shkencës më të mirë që kemi në dispozicion sot, por ajo nuk bën ndonjë parashikim shkencor që mund të bëjmë në provë.

Shpresoj se kjo mund t'i sjellë ndonjë rëndësi temës Astrofizika ..

Jyotiraditya