Koliko često razmišljate o tome kako bi naš svijet danas bio strukturiran da je ishod nekih ključnih istorijskih događaja bio drugačiji? Kako bi izgledala naša planeta da dinosaurusi, na primjer, nisu izumrli? Svaki naš postupak i odluka automatski postaje dio prošlosti. U stvari, ne postoji sadašnjost: sve što radimo u ovom trenutku ne može se promijeniti, to je zabilježeno u sjećanju Univerzuma. Međutim, postoji teorija prema kojoj postoji mnogo svemira u kojima živimo potpuno drugačijim životom: svaki naš postupak povezan je s određenim izborom i, čineći taj izbor u našem Univerzumu, u paralelnom, „drugi ja“ donosi suprotnu odluku. Koliko je takva teorija opravdana sa naučne tačke gledišta? Zašto su naučnici pribjegli tome? Pokušajmo to shvatiti u našem članku.

Koncept univerzuma mnogih svjetova

Teoriju vjerovatnog skupa svjetova prvi je spomenuo američki fizičar Hugh Everett. On je ponudio svoje rješenje za jednu od glavnih kvantnih misterija fizike. Prije nego što prijeđemo direktno na teoriju Hugha Everetta, potrebno je razumjeti koja je to misterija kvantnih čestica, koja decenijama proganja fizičare širom svijeta.

Zamislimo običan elektron. Ispostavilo se da kao kvantni objekat može biti na dva mjesta u isto vrijeme. Ovo njegovo svojstvo naziva se superpozicija dvaju stanja. Ali magija se tu ne završava. Čim želimo nekako odrediti lokaciju elektrona, na primjer, pokušamo ga srušiti drugim elektronom, tada će iz kvanta on postati običan. Kako je to moguće: elektron je bio i u tački A i u tački B i odjednom je u određenom trenutku skočio u B?

Hugh Everett je ponudio svoje tumačenje ove kvantne misterije. Prema njegovoj teoriji mnogih svjetova, elektron nastavlja postojati u dva stanja istovremeno. Sve je u vezi sa samim posmatračem: on se sada pretvara u kvantni objekat i podeljen je u dva stanja. U jednoj od njih on vidi elektron u tački A, u drugoj - u tački B. Postoje dvije paralelne realnosti, a u kojoj će se od njih naći posmatrač nije poznato. Podjela na stvarnosti nije ograničena na broj dva: njihovo grananje zavisi samo od varijacije događaja. Međutim, sve ove realnosti postoje nezavisno jedna od druge. Mi, kao posmatrači, nalazimo se u jednom, iz kojeg je nemoguće otići, kao i preći u paralelni.

Octavio Fossatti / Unsplash.com

Sa stanovišta ovog koncepta, eksperiment sa najnaučnijom mačkom u istoriji fizike, Schrödingerovom mačkom, lako se objašnjava. Prema višesvjetskoj interpretaciji kvantne mehanike, jadna mačka u čeličnoj komori je živa i mrtva. Kada otvorimo ovu komoru, kao da se stapamo sa mačkom i formiramo dva stanja – živa i mrtva, koja se ne ukrštaju. Formiraju se dva različita univerzuma: u jednom posmatrač sa mrtvom mačkom, u drugom sa živom.

Vrijedi odmah napomenuti da koncept više svjetova ne podrazumijeva prisustvo mnogih univerzuma: on je jedan, jednostavno višeslojan, i svaki objekt u njemu može biti u različitim stanjima. Takav koncept se ne može smatrati eksperimentalno potvrđenom teorijom. Za sada, ovo je samo matematički opis kvantne misterije.

Teoriju Hugha Everetta podržavaju fizičar i profesor na australskom Univerzitetu Griffith Howard Wiseman, dr Michael Hall iz Centra za kvantnu dinamiku Univerziteta Griffith i dr Dirk-Andre Deckert sa Univerziteta Kalifornije. Po njihovom mišljenju, paralelni svjetovi zaista postoje i obdareni su različitim karakteristikama. Bilo koje kvantne misterije i obrasci posljedica su „odbijanja“ susjednih svjetova jedan od drugog. Ovi kvantni fenomeni nastaju tako da se svaki svijet razlikuje od drugog.

Koncept paralelnih univerzuma i teorija struna

Iz školskih časova dobro se sjećamo da u fizici postoje dvije glavne teorije: opća teorija relativnosti i kvantna teorija polja. Prvi objašnjava fizičke procese u makrosvijetu, drugi - u mikro. Ako se obje ove teorije koriste na istoj skali, one će biti u suprotnosti jedna s drugom. Čini se logičnim da postoji neka opća teorija koja se primjenjuje na sve udaljenosti i razmjere. Kao takvi, fizičari su postavili teoriju struna.

Činjenica je da u vrlo maloj skali nastaju određene vibracije koje su slične vibracijama obične žice. Ove žice su nabijene energijom. “Strings” nisu žice u doslovnom smislu. Ovo je apstrakcija koja objašnjava interakciju čestica, fizičkih konstanti i njihovih karakteristika. 1970-ih, kada je teorija rođena, naučnici su vjerovali da će postati univerzalno opisati cijeli naš svijet. Međutim, pokazalo se da ova teorija funkcionira samo u 10-dimenzionalnom prostoru (a mi živimo u četverodimenzionalnom prostoru). Preostalih šest dimenzija prostora jednostavno se urušava. Ali, kako se pokazalo, nisu presavijeni na jednostavan način.

2003. godine naučnici su otkrili da se mogu urušiti na ogroman broj načina, a svaka nova metoda proizvodi vlastiti svemir s različitim fizičkim konstantama.

Jason Blackeye / Unsplash.com

Kao i kod koncepta više svjetova, teoriju struna je prilično teško eksperimentalno dokazati. Osim toga, matematički aparat teorije je toliko težak da se za svaku novu ideju mora tražiti matematičko objašnjenje doslovno od nule.

Hipoteza matematičkog univerzuma

Kosmolog i profesor na Tehnološkom institutu u Masačusetsu Maks Tegmark je 1998. izneo svoju „teoriju svega“ i nazvao je hipotezom matematičkog univerzuma. On je na svoj način riješio problem postojanja velikog broja fizičkih zakona. Po njegovom mišljenju, svaki skup ovih zakona, koji su konzistentni sa stanovišta matematike, odgovara nezavisnom univerzumu. Univerzalnost teorije je u tome što se njome može objasniti sva raznolikost fizičkih zakona i vrijednosti fizičkih konstanti.

Tegmark je predložio da se svi svjetovi, prema njegovom konceptu, podijele u četiri grupe. Prvi uključuje svjetove koji se nalaze izvan našeg kosmičkog horizonta, takozvane ekstrametagalaktičke objekte. Druga grupa uključuje svjetove sa drugim fizičkim konstantama, različitim od onih u našem Univerzumu. Treći su svjetovi koji nastaju kao rezultat tumačenja zakona kvantne mehanike. Četvrta grupa je određeni skup svih svemira u kojima se pojavljuju određene matematičke strukture.

Kako istraživač napominje, naš svemir nije jedini, jer je prostor neograničen. Naš svijet, u kojem živimo, ograničen je prostorom, svjetlost iz kojeg je stigla do nas 13,8 milijardi godina nakon Velikog praska. Moći ćemo pouzdano učiti o drugim svemirima za najmanje još milijardu godina, dok svjetlost iz njih ne stigne do nas.

Stephen Hawking: crne rupe su put do drugog svemira

Stephen Hawking je također zagovornik teorije mnogih univerzuma. Jedan od najpoznatijih naučnika našeg vremena prvi je predstavio svoj esej “Crne rupe i mladi svemiri” 1988. godine. Istraživač sugerira da su crne rupe put do alternativnih svjetova.

Zahvaljujući Stephenu Hawkingu, znamo da crne rupe gube energiju i isparavaju, oslobađajući Hawkingovo zračenje, koje je nazvano po samom istraživaču. Prije nego što je veliki naučnik došao do ovog otkrića, naučna zajednica je vjerovala da je sve što je nekako palo u crnu rupu nestalo. Hawkingova teorija opovrgava ovu pretpostavku. Prema fizičaru, hipotetički, bilo koja stvar, predmet, predmet koji upadne u crnu rupu izleti iz nje i završi u drugom svemiru. Međutim, takvo putovanje je jednosmjerno kretanje: nema načina za povratak.

Jeste li jedinstveni? U vašoj percepciji svijeta, odgovor je jednostavan: vi ste drugačiji od svake druge osobe na ovoj planeti. Da li je naš univerzum jedinstven? Koncept višestrukih realnosti ili paralelnih univerzuma komplikuje ovaj odgovor i predstavlja izazov: šta znamo o svemiru i o sebi?

Jedan model potencijalnog višestrukog univerzuma naziva se teorija mnogih svjetova. Teorija može izgledati čudno i nerealno do te mjere da pripada naučnofantastičnim filmovima, a ne stvarnom životu. Međutim, ne postoji eksperiment koji bi u potpunosti mogao diskreditovati njegovu valjanost.

Poreklo hipoteze o paralelnim svemirima usko je povezano sa uvođenjem ideje kvantne mehanike početkom 1900-ih. Kvantna mehanika, grana fizike koja proučava mikrokosmos, predviđa ponašanje nanoskopskih objekata. Fizičari su imali poteškoća da uklope ponašanje kvantne materije u matematički model. Na primjer, foton, sićušni snop svjetlosti, može se kretati okomito gore i dolje dok se kreće horizontalno naprijed ili nazad.

Ovo ponašanje je u potpunoj suprotnosti sa objektima vidljivim golim okom – sve što vidimo kreće se ili kao talas ili kao čestica. Ova teorija dualnosti materije nazvana je Heisenbergov princip nesigurnosti (HEP), koji kaže da čin posmatranja utiče na veličine kao što su brzina i položaj.

U odnosu na kvantnu mehaniku, ovaj efekat posmatranja može uticati na formu čestica ili talasa kvantnih objekata tokom merenja. Buduće kvantne teorije, kao što je kopenhaška interpretacija Nielsa Bohra, koristile su PNG da tvrde da promatrani objekt ne zadržava svoju dvojnu prirodu i može biti samo u jednom stanju.

Godine 1954. mladi student sa Univerziteta Princeton po imenu Hugh Everett predložio je radikalan prijedlog koji se razlikovao od popularnih modela kvantne mehanike. Everett nije vjerovao da je opservacija pokrenula kvantno pitanje. Umjesto toga, on je tvrdio da posmatranje kvantne materije stvara pukotinu u svemiru. Drugim riječima, svemir stvara kopije sebe uzimajući u obzir sve vjerovatnoće, a ti duplikati će postojati nezavisno jedan od drugog. Svaki put kada naučnik izmeri foton u jednom univerzumu, na primer, i analizira ga kao talas, isti naučnik u drugom univerzumu će ga analizirati kao česticu. Svaki od ovih univerzuma nudi jedinstvenu i nezavisnu stvarnost koja koegzistira s drugim paralelnim svemirima.

Ako je Everettova teorija mnogih svjetova (MWT) tačna, ona sadrži mnoge implikacije koje će u potpunosti promijeniti način na koji doživljavamo život. Svaka radnja koja ima više mogućih ishoda dovodi do cijepanja svemira. Dakle, postoji beskonačan broj paralelnih univerzuma i beskonačnih kopija svake osobe. Ove kopije imaju ista lica i tijela, ali različite ličnosti (jedna može biti agresivna, a druga pasivna) jer svaka od njih dobija različito iskustvo. Beskonačan broj alternativnih stvarnosti takođe sugeriše da niko ne može postići jedinstvena dostignuća. Svaka osoba – ili druga verzija te osobe u paralelnom univerzumu – je učinila ili će učiniti sve.

Osim toga, iz TMM-a proizlazi da su svi besmrtni. Starost nikada neće prestati da bude siguran ubica, ali neke alternativne stvarnosti mogu biti toliko naučno i tehnološki napredne da su razvile medicinu protiv starenja. Ako umrete u jednom svijetu, druga verzija vas na drugom svijetu će preživjeti.

Najuznemirujuća posljedica paralelnih univerzuma je da je vaša percepcija svijeta nestvarna. Naša “stvarnost” u ovom trenutku u jednom paralelnom univerzumu bit će potpuno drugačija od drugog svijeta; to je samo mala fikcija beskonačne i apsolutne istine. Možda vjerujete da upravo sada čitate ovaj članak, ali postoji mnogo vaših kopija koje se ne čitaju. U stvari, čak ste i autor ovog članka u dalekoj stvarnosti. Dakle, da li su osvajanje nagrade i donošenje odluka važni ako bismo mogli izgubiti te nagrade i izabrati nešto drugo? Ili živite pokušavajući da postignete više kada smo možda mrtvi negdje drugdje?

Neki naučnici, kao što je austrijski matematičar Hans Moravec, pokušali su da razotkriju mogućnost paralelnih univerzuma. Moravec je 1987. razvio poznati eksperiment pod nazivom kvantno samoubistvo, u kojem se pištolj povezan s mašinom koja mjeri kvark uperi u osobu. Svaki put kada se povuče okidač, mjeri se okretanje kvarka. Ovisno o rezultatu mjerenja, oružje puca ili ne puca. Na osnovu ovog eksperimenta, pištolj će ili neće pucati u osobu sa 50 posto vjerovatnoće za svaki scenario. Ako TMM nije tačan, tada se vjerovatnoća ljudskog preživljavanja smanjuje nakon svakog mjerenja kvarka sve dok ne dostigne nulu.

S druge strane, TMM navodi da eksperimentator uvijek ima 100% šanse da preživi u nekom paralelnom svemiru, a osoba se suočava s kvantnom besmrtnošću.

Kada se mjeri kvark, postoje dvije mogućnosti: oružje može ili pucati ili neće. U ovom trenutku, TMM navodi da se Univerzum dijeli na dva različita univerzuma kako bi se objasnila dva moguća kraja. Oružje će pucati u jednoj stvarnosti, ali ne i u drugoj.

Iz moralnih razloga, naučnici ne mogu koristiti Moravčev eksperiment da opovrgnu ili potvrde postojanje paralelnih svjetova, jer subjekti mogu biti mrtvi samo u toj konkretnoj stvarnosti, a još uvijek živi u drugom paralelnom svijetu. U svakom slučaju, teorija mnogih svjetova i njene zapanjujuće posljedice osporavaju sve što znamo o svemiru.

Još nije jasno? Uredu je...

Nauka

Univerzum u kojem živimo nije jedinstven. U stvari, ona je samo jedna jedinica beskonačnog broja univerzuma, čiji se totalitet naziva Multiverse.

Tvrdnja da postojimo u Multiverzumu može izgledati kao fantazija, ali iza toga postoje razlozi. prava naučna objašnjenja. Ogroman broj fizičkih teorija nezavisno ukazuje da Multiverzum zaista postoji.

Pozivamo vas da se upoznate sa najpoznatijim naučnim teorijama koje potvrđuju činjenicu da je naš Univerzum samo čestica Multiverzuma.

1) Beskonačnost univerzuma

Naučnici još nisu sigurni kakav tačno oblik ima prostor-vrijeme, ali najvjerovatnije ovaj fizički model ima ravan oblik(za razliku od sfernog ili krofnog oblika) i proteže se neograničeno. Ako je prostor-vrijeme beskonačan, mora se ponoviti u nekom trenutku. To je zbog činjenice da se čestice mogu rasporediti u prostoru i vremenu na određene načine, a broj ovih načina je ograničen.

Dakle, ako pogledate dovoljno daleko, možete naići na drugu verziju sebe, ili bolje rečeno, za beskonačan broj opcija. Neki od ovih blizanaca će raditi ono što radite vi, dok će drugi nositi drugačiju odjeću, imati različite poslove i donositi različite izbore u životu.

Veličinu našeg svemira je teško zamisliti. Čestice svjetlosti putuju od njegovog centra do ruba za 13,7 milijardi godina. Pre koliko godina se tačno desio Veliki prasak. Prostor-vrijeme izvan ove udaljenosti može se smatrati zasebnim svemirom. Dakle, više univerzuma postoji jedan pored drugog, predstavljajući beskonačno gigantski jorgan.

2) Bubble Giant Universe

U naučnom svijetu postoje i druge teorije o razvoju svemira, uključujući teoriju tzv Haotična teorija inflacije . Prema ovoj teoriji, svemir se počeo brzo širiti nakon Velikog praska. Ovaj proces je podsjećao naduvavanje balona koji je napunjen gasom.

Haotičnu teoriju inflacije prvi je predložio kosmolog Aleksandar Videnkin. Ova teorija sugerira da se neki dijelovi prostora zaustavljaju dok se drugi nastavljaju širiti dopuštajući da se formiraju izolovani "svemiri mjehurića"..

Naš vlastiti univerzum je samo mali balon u ogromnom prostranstvu svemira, u kojem postoji beskonačan broj sličnih mehurića. U nekim od ovih mehurastih univerzuma zakoni fizike i fundamentalne konstante mogu se razlikovati od naših. Ovi zakoni bi nam mogli izgledati više nego čudni.

3) Paralelni univerzumi

Druga teorija koja proizlazi iz teorije struna je da postoji koncept paralelnih univerzuma. Ideja o paralelnim svjetovima proizlazi iz mogućnosti da postoji mnogo više dimenzija nego što možemo zamisliti. Prema našim zamislima, danas ih ima 3 prostorne dimenzije i 1 vrijeme.

fizičar Brian Greene od Columbia University opisuje to ovako: “Naš univerzum je jedan “blok” od ogromnog broja “blokova” koji lebde u višedimenzionalnom prostoru.”

Također, prema ovoj teoriji, univerzumi nisu uvijek paralelni i nisu uvijek izvan našeg dosega. Ponekad mogu da se uglave jedno u drugo, uzrokujući ponovljene Velike praske koji iznova vraćaju svemire na njihove prvobitne pozicije.

4) Univerzumi kćeri - još jedna teorija formiranja univerzuma

Teorija kvantne mehanike, koja je izgrađena na konceptima sićušnog svijeta subatomskih čestica, predlaže još jedan način za formiranje više svemira. Kvartova mehanika opisuje svijet u terminima vjerovatnoća, izbjegavajući donošenje konačnih zaključaka.

Matematički modeli, prema ovoj teoriji, mogu pretpostaviti sve moguće ishode situacije. Na primjer, na raskrsnici gdje možete skrenuti desno ili lijevo, sadašnji univerzum formira dva ćerka univerzuma, u jednom od kojih možete ići desno, au drugom - lijevo.

5) Matematički univerzumi - hipoteza o nastanku univerzuma

Naučnici su dugo raspravljali o tome da li je matematika koristan alat za opisivanje svemira ili je sama po sebi fundamentalna stvarnost i naša zapažanja su samo nesavršeni prikazi prave matematičke prirode.

Ako je ovo drugo tačno, možda određena matematička struktura koja oblikuje naš univerzum nije jedina opcija. Druge moguće matematičke strukture mogu postojati nezavisno u odvojenim univerzumima.

„Matematička struktura je nešto što možete opisati potpuno nezavisno od našeg znanja i koncepata,- govori Max Tegmark, profesor na Massachusetts Institute of Technology, autor ove hipoteze. – Lično vjerujem da negdje postoji svemir koji može postojati potpuno nezavisno od mene i koji će postojati i ako u njemu nema ljudi.”

Multiverzum o kome piše Šon Kerol, kosmolog i autor popularne knjige „Večnost“, nedavno objavljene na ruskom jeziku. U potrazi za konačnom teorijom vremena” je hipoteza o strukturi našeg svemira izvan područja dostupnog našem posmatranju.

Šta to znači? Brzina svjetlosti je ograničena, a Univerzum se širi u svim smjerovima - u isto vrijeme možemo vidjeti samo određeni dio prostora. I daleko je od činjenice da je svijet izvan njega strukturiran na isti način kao u blizini Zemlje. Hipotetički, izvan sfere koja se može uočiti može postojati, na primjer, potpuno drugačiji omjer obične i tamne materije. Ili čak - na djelu su neki drugi fizički principi, sve do povećanja broja dimenzija.

Zdrav razum nam, naravno, govori da svojstva Univerzuma treba da budu svuda ista. Međutim, "zdrav razum" nije baš dobra stvar za kosmologiju, nauku o prostor-vremenu na veoma velikim razmerama. Pretpostavka da je poznata materija u Univerzumu desetine puta manja od neke misteriozne tamne materije takođe je potpuno suprotna zdravom razumu, ali upravo u takvom svetu, koji se sastoji uglavnom od tamne materije, danas živimo. Problem sa idejom da se svemir dramatično mijenja na mjestima gdje ga više ne možemo vidjeti nije u tome što je to neobično, već u tome što se takva ideja ne može testirati.

Univerzum s hipotetički različitim fizičkim zakonima naziva se kosmološki multiverzum. Takav Univerzum je geometrijski ujedinjen - u smislu da se može povući neprekidna linija između bilo koje dvije njegove točke bez izgradnje bilo kakvih portala ili drugih egzotičnih stvari. I ovaj kosmološki multiverzum ne treba brkati, na primjer, sa višestrukim svemirom u višesvjetskoj interpretaciji kvantne mehanike.

Kvantna mehanika mnogih svjetova

Na drugom kraju „razmjerne mreže svemira“ nalazi se mikrosvijet, događaji u kojima su opisani kvantna mehanika. Već znamo da se elementarne čestice: elektroni, kvarkovi, gluoni i njihova druga braća ponašaju u skladu s pravilima koja se ne poštuju u svijetu na koji smo navikli. Stoga se svaka čestica u kvantnoj mehanici može smatrati talasom - a naizgled "čvrsti" atomi, koji su na školskom kursu hemije prikazani kao lopte, raspršit će se poput valova kada se sudare s preprekom. Svaki kvantni objekat je matematički opisan ne kao lopta ili tačka ograničena u prostoru, već kao talasna funkcija – koja postoji istovremeno u svim tačkama putanje njegovog kretanja kroz prostor. Možemo samo izračunati vjerovatnoću njegovog otkrivanja na određenom mjestu. Veličine kao što su impuls čestice, njena energija i egzotičnija svojstva poput spina također se izračunavaju iz valne funkcije: za ovaj matematički objekt koji obuhvaća prostor može se reći da je temeljna osnova kvantne mehanike i cijele fizike 20. stoljeća.

Proračuni napravljeni na osnovu valnih funkcija i operatora (operatori nam omogućavaju da dobijemo određene količine iz valne funkcije) su u odličnom skladu sa stvarnošću. Kvantna elektrodinamika, na primjer, danas je najprecizniji fizički model u povijesti čovječanstva, a kvantne tehnologije uključuju lasere, svu modernu mikroelektroniku, brzi internet na koji smo navikli, pa čak i brojne lijekove: potragu za obećavajućim supstancama za medicina se također provodi modeliranjem interakcija molekula međusobno sa prijateljem. Sa primijenjene tačke gledišta, kvantni modeli su vrlo dobri, ali na konceptualnom nivou se javlja problem.

Suština ovog problema je da se kvantni objekti mogu uništiti: na primjer, kada foton (kvant svjetlosti) padne na senzor kamere ili se jednostavno sudari s neprozirnom površinom. Do ovog trenutka foton je bio savršeno opisan talasnom funkcijom, a nakon trenutka val, proširen u svemiru, nestaje: ispostavilo se da je neka promjena utjecala na cijeli Univerzum i dogodila se brže od brzine svjetlosti (može li se to uopće dogoditi ?). Ovo je problematično čak i u slučaju jednog fotona, ali šta je sa talasnom funkcijom dva fotona emitovana iz istog izvora u dva suprotna smera? Ako su, na primjer, takva dva fotona rođena blizu površine udaljene zvijezde i jedan od njih je uhvaćen teleskopom na Zemlji, šta je sa drugim, mnogo svjetlosnih godina daleko? Formalno, sa prvim čini jedinstven sistem, ali je teško zamisliti scenario da se promena u jednom delu sistema trenutno prenosi na sve ostale delove. Još jedan primjer kvantnog sistema za koji nestanak valne funkcije dovodi do konceptualnih problema je poznata Schrödingerova mačka, koja se nalazi unutar zatvorene kutije s uređajem koji, na osnovu vjerovatnog kvantnog procesa, ili razbija ampulu otrova ili ostavlja netaknutu. Prije otvaranja kutije, Schrödingerova mačka se ispostavi da je i živa i mrtva: njeno stanje odražava talasnu funkciju kvantnog sistema unutar mehanizma s otrovom.

Najčešća interpretacija kvantne mehanike, ona iz Kopenhagena, sugerira jednostavno pomirivanje s paradoksalnom prirodom svijeta - i priznavanje da da, uprkos svemu, val/čestica nestaje trenutno. Alternativa tome je interpretacija više svjetova. Prema njoj, naš Univerzum je skup svjetova koji nisu u interakciji, od kojih svaki predstavlja jedno kvantno stanje: kada otvorite kutiju s mačkom, pojavljuju se dva svijeta - u jednom od njih mačka je živa, au drugom ona je mrtav. Kada foton prođe kroz prozirno ogledalo, svijet se također dijeli na dva: u jednom se kvant svjetlosti reflektira od površine, au drugom ne. I tako svaki kvantni proces dovodi do pojave sve više i više novih grana-svjetova.

Teoretski, neke od ovih grana mogu biti veoma različite od naših. Jedan atom koji je letio u pogrešnom smjeru ubrzo nakon Velikog praska mogao je dovesti do drugačije distribucije vrućeg plina, rađanja zvijezda na potpuno različitim mjestima i na kraju do činjenice da Zemlja nije ni nastala. Ali ova slika se ne može nazvati problemom interpretacije više svjetova. Pravi problem je nemogućnost testiranja ispravnosti ovog razumijevanja kvantne mehanike u praksi: pojedinačne komponente multiverzuma, po definiciji, ne stupaju u interakciju jedna s drugom.

Negdje, možda, postoji Zemlja koju naseljavaju inteligentni dinosaurusi, negdje se Veliko mongolsko carstvo spustilo na mjesece Jupitera 1564. godine, ali između ovih svjetova nema portala - razišli su se kao rezultat kvantnih procesa u dalekoj prošlosti. Teorija koja bi sugerisala mogućnost ulaska u jedan od ovih svetova, sa stanovišta filozofije nauke, bila bi ne manje, već naučnija, jer bi se mogla pokušati proveriti.

Folirati

Ideja da će Evroaziju uskoro zarobiti inteligentni dinosaurusi sa laserskim puškama koji su došli kroz portal iz prošlosti intuitivno se doživljava kao osnova za čisto naučnofantastični film, ali filozofija nauke nije izgrađena na intuiciji. Naučna priroda takve ideje dovedena je u pitanje ne zbog njene sličnosti sa jeftinom fikcijom, već zato što su brojne posledice iz ove ideje u suprotnosti sa stvarnim podacima.

Putovanje kroz vrijeme bi, na primjer, prekršilo brojne fizičke zakone koji su se do sada vrlo dobro pridržavali. Zakon održanja energije djeluje svuda: čovječanstvo je provelo mnoge eksperimente kako bi ga testiralo, a čak i svakodnevni uređaji, od baterije za grijanje do pametnog telefona, potvrđuju da energija ne nestaje nigdje. A ako je tako, onda je čekati da ona „nestane“ u „vremenskom portalu“ prilično čudno. Osim toga, putovanje kroz vrijeme trebalo bi da dovede do čitavog niza drugih paradoksa – situacija za koje nismo uočili analoge i koje su u suprotnosti sa logičnim posljedicama nagomilanog iskustva. Uzmimo, na primjer, “paradoks djeda”: situacija u kojoj putnik kroz vrijeme susreće svoje pretke i spriječi ih da imaju potomstvo je očigledno moguća i nemoguća u isto vrijeme.

Hipoteza o osvajačima dinosaura iz prošlosti može ući u naučnu oblast, pod uslovom da pruži priliku da se testira: na primjer, njeni autori opisuju dijagram navodnog vremenskog portala. A ako takav portal ne radi, hipoteza će se morati odbaciti. Ako autori hipoteze tvrde da su, na primjer, dinosaurusi bili pred izumiranjem, to se može usporediti i s rezultatima paleontoloških iskopavanja i nizom drugih činjenica; naučna hipoteza mora biti fundamentalno provjerljiva. Konačno, najlakše je provjeriti izjavu poput „portal će se otvoriti 4. novembra 2018.“, pa možda mnogi autori teorija zavjere izbjegavaju ovakva predviđanja ili ih potiskuju dalje.

Naučne hipoteze moraju biti krivotvorive, odnosno moraju biti testirane na krivotvorenje. Falsifikovanje nije manipulacija činjenicama, kako bi se moglo pomisliti. Hipoteza koja se može falsifikovati u svojoj formulaciji kaže da je lažna ako se dobiju takvi i takvi specifični eksperimentalni podaci. Ako hipoteza kaže da je putovanje kroz vrijeme moguće i da će nam jednog dana dinosaurusi s borbenim laserima doći iz prošlosti, ekspedicija u prošlost koja će zabilježiti smrt dinosaura bez pojave laserskog oružja bit će falsifikat. Ili, realnije, otkriće ostataka drevnih guštera bez razvijenog mozga predviđeno istom hipotezom. Ako se živi i vrlo pametni dinosaurusi kriju u nekoj drugoj prošlosti, onda je potrebno objasniti kako provjeriti ovu drugu prošlost. Ako je hipotezu nemoguće testirati, to čak ne znači da je netačna. To znači da se ne bavimo naučnom hipotezom, već besmislenim brbljanjem, pa se prema tome moramo odnositi prema njoj.

Karl Popper, koji je formulisao princip krivotvorenja. Kasnije su njegove ideje razvijene i dopunjene, ali ovaj kriterij je i danas popularan među fizičarima. Autor: LSE biblioteka, Bez ograničenja

S ove tačke gledišta, mnoge hipoteze koje su potpuno nevjerovatne sa stanovišta zdravog razuma mogu se smatrati potpuno naučnim, sve dok ih nije nemoguće provjeriti i sve dok postoji fundamentalna mogućnost da se dođe do činjenica koje opovrgavaju ove hipoteze. I kvantna mehanika i teorija relativnosti ponudile su vrlo neobičnu sliku svijeta, ali su testirane u praksi i dopuštale su mogućnost pobijanja. Izvan fizike, primjer teorije koja je revolucionirala razumijevanje svijeta je koncept evolucije i prirodne selekcije. Ideja da je sve naše naslijeđe određeno molekulama DNK, ideja da zvijezde sijaju zbog fuzije atoma, ideja da kontinenti polako lebde duž viskozne površine Zemljinog omotača - sve je to nekada također zvučalo vrlo, vrlo neobično i kontraintuitivno, ali je palo u naučnu oblast zajedno sa drugim, ubedljivim, ali odbačenim hipotezama. Ideju o krivotvorenosti naučnog znanja predložio je Karl Popper još 1935. godine i od tada je mnogi naučnici navode kao kriterij za naučno znanje.

Debate oko nauke

Kvantna mehanika mnogih svjetova i kosmološki multiverzum nisu temeljno testirani i, prema brojnim naučnicima, treba ih povući iz naučnih koncepata. Dakle, na stranicama najmjerodavnijih Priroda 2014. godine objavljena je kolumna Georgea Ellisa i Joea Silka (obojica istaknutih kosmologa) u kojima se poziva na napuštanje ovih koncepata kao naučnih, a istovremeno i teorije struna, koja dozvoljava previše varijanti stvarnosti. Kao što su napisali nezadovoljni autori, “zagovornici [teorije struna] uvijek će tvrditi da ne vidimo čestice koje predviđaju jer nam nedostaje energija akceleratora.”

Sean Carroll, čiji smo kosmološki multiverzum spomenuli gore, podnio je rad početkom 2018. u kojem je predložio da se napusti kriterij krivotvorenja i time nastavio svoju polemiku s Ellisom i Silkom. Prema Kerolu, zapravo postoje još dva kriterijuma iza Poperove lažnosti: naučna teorija mora biti definitivna i podržana iskustvom. Kosmološki multiverzum može se opisati vrlo specifičnim jezikom, a posljedice ove hipoteze odnose se ne samo na suštinski nevidljive, već i na dostupne dijelove Univerzuma. Carroll je također predložio vlastitu klasifikaciju teorija: od „u principu potpuno neprovjerljive“ do onih sa strogim kriterijima provjere – na primjer, hipoteza se može testirati samo pomoću akceleratora veličine naše galaksije ili desetina milijardi godina kontinuiranih promatranja.

Astrofizičar ističe i druge probleme sa naučnim kriterijumima. Prema njegovom mišljenju, zahtjev krivotvorenja daleko je od jedinog, pa čak ni od glavnog. Kao dokaz on predlaže da se razmatraju dvije teorije gravitacije: opća teorija relativnosti i njena vlastita, ali uz dodatnu tvrdnju da će od 2100. gravitacija promijeniti znak, zamjenjujući privlačenje masa odbijanjem. Formalno, takav model je prilično provjerljiv, međutim, “svaki razuman naučnik će više vjerovati prvoj teoriji, čak i ako su podjednako opravdane i jednako krivotvorive.” Teoriju u kojoj gravitacija nestaje 2100. godine treba odbaciti ne zato što je lažljiva, već zato što sadrži nepotrebne komplikacije, koje same po sebi ne pružaju ništa - niti povećanje tačnosti predviđanja, niti mogućnost dobijanja novih rezultata.

Teorija multiverzuma nije direktno testirana, ali se, prema Kerolu, može klasifikovati kao naučna jer nije u suprotnosti sa postojećim podacima i daje niz indirektnih predviđanja. Štaviše, odabir teorije koja odbacuje postojanje multiverzuma i tvrdi da je Univerzum homogen ne može se nazvati naučnim iz potpuno istog razloga: ako nikada ne vidimo cijeli Univerzum, kako možemo biti sigurni u njegova svojstva?

Carrollovi protivnici ističu da bez podrške eksperimentalnih podataka, ni elegancija teorije ni njena nezamjenjivost (teorija struna, kao što smo već spomenuli, danas je možda jedini kandidat za ulogu jedinstvene teorije svih fundamentalnih polja, uključujući gravitaciju , ali u isto vrijeme ima problema sa falsifikacijama - niko nikada nije vidio niti, membrane ili brane i nije činjenica da će ikada moći) ne može biti pouzdan kriterij.

Kerolov argument je opravdan. Fizičarka Sabine Hossenfelder, koja na svom blogu raspravlja o "problemu krivotvorenja", prisjeća se da je slušala najčudniji govor na konferenciji. Govornik je sugerirao da se čestice tamne materije mogu skupljati u diskove slične onima koji, pod određenim uvjetima, formiraju čestice obične materije oko, na primjer, masivnih tijela. I sve bi, možda, bilo u redu da govornica nije nastavila da, po njenom mišljenju, Sunčev sistem periodično prolazi kroz sličan disk tamne materije i tu treba tražiti uzrok masovnih izumiranja na Zemlji. „Ali zašto baš čestice tamne materije? Zašto ovakva interakcija?” - postavili su pitanje sa lica mesta, priseća se Hosenfelder. Odgovor je bio ovaj: “ Ne znam, ali možemo to provjeriti».

Zaista, takva teorija je pogrešna. Ostaje samo čekati sljedeće masovno izumiranje, naoružani potrebnim alatima za otkrivanje tamne materije. Sve što je preostalo je da dobijete grant za ovo preduzeće.

Stoga je i sama Hossenfelder sklona da se složi da zahtjev za jednostavnošću treba smatrati još jednim neophodnim uslovom za odvajanje “razumno naučne” hipoteze od “nenaučne” i zato odbacuje ideju o multiverzumu - za redundantnost i prekomjernu složenost.

šta je rezultat?

Kao što vidite, mnogi paralelni svjetovi su ideja koju dijele barem neki naučnici, a riječ je o ozbiljnim stručnjacima u svojoj oblasti, koji odlično vladaju metodama i ne vide se ni u kakvim otvorenim pseudonaučnim govorima. Ali čak i oni priznaju da, prvo, mnogostrukost svemira ne mijenja ništa na nama dostupnim skalama (avaj, morat ćemo živjeti bez portala na alternativnu Zemlju), i drugo, ove hipoteze ne odgovaraju jednoj od najčešći kriterijumi naučnog saznanja. Drugim riječima, ovo je elegantno, zanimljivo, ali, po svemu sudeći, naučno istraživanje koje ne spada u kategoriju čiste fizike.

Aleksej Timošenko

Ovo je popularno gledište. Carroll i njegove kolege odlučili su da drugačije pogledaju ovu teoriju jer postavlja neka neriješena pitanja. U tako beskonačnom univerzumu, sve što ima čak i malu šansu će se gotovo sigurno dogoditi - samo morate čekati jako dugo.

Neki teoretičari su primijetili da bi se, ako se ovaj prijedlog dovede do svog logičnog zaključka, čak i samosvjesni bestjelesni mozgovi mogli pojaviti. Ista logika sugerira da će beskonačan broj majmuna koji nasumično dodiruju tipke na kraju napisati kompletna Shakespeareova djela.

Ovo može biti tačno, ali Boltzmannovi mozgovi predstavljaju ozbiljne probleme za teoretičare: tokom čitave istorije univerzuma, takvi mozgovi su trebali da nadmaše čak i našu svest. Ovo je veliki problem jer je polazna tačka za naše razumijevanje univerzuma i njegovog ponašanja da su ljudi, a ne bestjelesni mozgovi, posmatrači. Štaviše, Boltzmanov mozak je općenito donekle nerazumljiv većini ljudi.

Kerol je odlučio da napiše rad koji pokazuje da je Bolcmanov mozak ozbiljna pretnja, ali je u procesu pisanja otkrio način da ih pobedi. Njegova polazna tačka bila je ideja da kvantne fluktuacije zavise od interakcije sa spoljnim sistemom ili česticom, odnosno sa „posmatračem“ – vrlo čest koncept u kvantnoj mehanici. Međutim, kada je iz ovog ugla sagledao inflaciju, sve se promenilo. Inflaton se morao pojaviti prije svih ostalih čestica na samom početku svemira. To znači da je naduvavanje bila jedina vrsta čestice koja je postojala kao da nije bilo ničega "spoljašnjeg" sa čime bi se moglo komunicirati, kaže Kerol. U ovom slučaju, inflaton ne bi prošao kroz kvantne fluktuacije.

Ovo "tiho" stanje je trajalo sve dok se naduvavanje nije raspalo na nekoliko tipova običnih čestica koje su mogle da komuniciraju jedna s drugom.

„I onda su se konačno rodile kvantne fluktuacije“, kaže Kerol, nagoveštavajući da je kosmička mreža rođena, ali beskonačan broj univerzuma nije.

Međutim, njegova ideja ne ubija multiverzum u cjelini. Stvar je u tome da se matematika koja čini fluktuacije zavisnima od posmatrača oslanja na teoriju kvantne mehanike mnogih svjetova. Prema njemu, svaki put kada se kvantni sistem mjeri, Univerzum se dijeli na nekoliko različitih verzija, po jednu za svaki mogući ishod. Za razliku od multiverzuma, u kojem svaki svemirski balon počinje od nule i razvija se nezavisno, univerzum „mnogo svetova“ sastoji se od isprepletenih grana koje su započele sa istim početnim uslovima. „Možda je Hitler pobedio u Drugom svetskom ratu u paralelnom univerzumu, to je jedan od mogućih ishoda“, kaže Kerol. “Ali zakoni fizike ostaju isti.”

U Kerolovoj teoriji, čak i razgranati multiverzum mora doći do kraja. Univerzum se širi sve bržim tempom, pa kosmolozi vjeruju da će njegova smrt imati mnogo zajedničkog s njegovim rođenjem, bez prepoznatljive materije i samo kvantnog polja. U ovom slučaju, opet, neće biti posmatrača koji će generisati kvantne fluktuacije.

Kerolova teorija izazvala je izvesno iznenađenje među ozbiljnim fizičarima. I odobrenje.

Međutim, pristalice vječne inflacije drže se svog gledišta:

"U potpunosti suosjećam sa Seanovom željom da se riješi Boltzmannovog mozga", kaže jedan od tvoraca teorije inflacije.

Trenutno ne postoji način da se razriješi debata, ali David Wallace sa Univerziteta u Oksfordu vjeruje da bi Kerolova teorija mogla imati praktične implikacije, na primer tako što će nam pomoći da bolje razumemo kako se materija ponaša na kvantnom nivou.