Мультивселенные всегда вызывали много вопрос. Долгое время многие ученые отказывались вообще говорит об этом, но нашлись умы, которые привели достаточно веские доказательства в пользу существования этой теории. Сегодня я расскажу вам о работах разных ученых подтверждающих мультивселенные.
Инфляция
Начнем с одной из последних, но чуть ли одной из самых известных теорий, которая принесла бы Хоккингу Нобелевскую премию, но он так и не получил ее при жизни. Эта теория называется «A Smooth Exit from Eternal Inflation («Плавный выход из вечной инфляции»)».
Рис. 1
Она объясняла, как Вселенная начала существовать в результате Большого взрыва. Согласно теории, Вселенная в долю секунды расширилась от микроскопической точки в прототип того, где мы сейчас живем – благодаря процессу, известному как «инфляция». Но та же теория предсказывала возможность бесконечного числа Больших взрывов, где каждый создавал бы свою Вселенную. Получалась бесконечная мультивселенная, которая ставила математический парадокс. Её не только невозможно измерить, её нет смысла измерять. Считается, что инфляция нашей Вселенной закончилась около 14 миллиардов лет назад. Однако инфляция не заканчивается везде одновременно. Исследователи считают, что, возможно по мере того, как инфляция заканчивается в одном регионе, она продолжается в других. Таким образом, в то время как инфляция закончилась в нашей Вселенной, могли существовать другие, гораздо более отдаленные регионы, где инфляция продолжалась – и продолжается прямо сейчас. Более того, отдельные вселенные, как пишет LiveScience, могут «отщипывать» более крупные раздувающиеся, расширяющиеся вселенные, создавая бесконечное море вечной инфляции, заполненное многочисленными индивидуальными вселенными. В этом сценарии вечной инфляции каждая вселенная возникла бы со своими собственными законами физики, своей собственной коллекцией частиц, своим собственным расположением сил и своими собственными значениями фундаментальных констант, – считают исследователи. Это может объяснить, почему наша Вселенная обладает теми свойствами, какими обладает и в особенности теми, которые трудно объяснить с помощью таких концепций как темная материя или космологическая постоянная. «Если бы существовала мультивселенная, то у нас были бы случайные космологические константы в разных вселенных, и это просто совпадение, что та, которая есть у нас в нашей Вселенной, принимает значение, которое мы наблюдаем», – считает Дэн Хелинг, космолог из университета Аризоны и эксперт в области теории Мультивселенной.
М-теория и струнная теория
Одной из теорий способных объяснить всё является струнная теория, особенно ее последнее воплощение – М-теория.
Рис. 2
По существу, струнная теория и М-теория идентичны. М-теория представляет собой более загадочную и значительно более сложную структуру, объединяющую различные «струнные теории». («М» – «мистическая», «магическая», «материнская», «матричная», «мембранная».) В основе струнной теории и М-теории лежит идея о том, что разнообразие субатомных частиц, составляющих Вселенную, подобно нотам, по которым можно сыграть мелодию на скрипичной струне, или на мембране, натянутой, как кожа барабана. Это не совсем обычные струны и мембраны, они существуют в десяти- и одиннадцатимерном гиперпространстве. Если бы был супермикроскоп, который позволял бы заглянуть вглубь электрона, мы бы увидели, что это никакая не точечная частица, а крошечная вибрирующая струна. Эта струна вибрирует с различной частотой и различным резонансом.
Согласно М-теории, струны являются не фундаментальными частицами, а примерами более общих объектов – бран (сокращение от мембран). Как пишет Леонард Млодинов («Евклидово окно»), «У М-теории есть, оказывается, такое свойство: то, что мы воспринимаем как местоположение и время, т. е. как координаты струны или браны, есть на самом деле математические наборы – матрицы. Лишь в приблизительном смысле – когда струны далеко разнесены в пространстве – эти матрицы смахивают на координаты, поскольку все диагональные элементы набора становятся одинаковыми, а внедиагональные устремляются к нулю. Со времен Евклида это – самое глубинное изменение в понимании пространства».
Сейчас я объясню все немного попроще.
Если говорить кратко, то сторонники этой теории отрицают большой взрыв, и вселенные существовали всегда.
Согласно М-теории, физический мир состоит из 10 пространственных и 1-го временного измерения. В этом мире находятся пространства, так называемые браны, одной из которых и является наша Вселенная, состоящая из 3-х пространственных измерений.
Большой взрыв – это результат столкновения бран, которые под воздействием огромного количества энергии разлетелись, затем началось расширение, постепенно замедлившееся. Когда браны вновь притягиваются друг к другу, квантовые колебания становятся сильнее, геометрия пространства деформируется, а места таких деформаций в будущем становятся зародышами галактик. Когда браны сталкиваются друг с другом, цикл повторяется.
Большой взрыв
Рис. 3
Согласно общепринятой теории происхождения Вселенной, в течение первых нескольких сотен тысяч лет после Большого взрыва наша Вселенная была заполнена невероятно горячей плазмой, состоящей из ядер, электронов и фотонов, которые рассеивали свет.
Примерно к 380 000 годам продолжающееся расширение нашей Вселенной привело к ее охлаждению до температуры ниже 3000 градусов Кельвина, что позволило электронам объединяться с ядрами с образованием нейтральных атомов, а поглощение свободных электронов позволило свету освещать темноту.
Доказательством этого – в виде ранее упомянутого реликтового излучения – является то, что обнаружили Пензиас и Уилсон. Их открытие, в конечном итоге, помогло установлению теории Большого Взрыва.
На протяжении многих эпох продолжающееся расширение охлаждало нашу Вселенную до температуры всего около 2,7К, но эта температура неравномерна. Различия в температуре возникают из-за того, что материя неравномерно распределена по всей Вселенной. Считается, что это вызвано крошечными флуктуациями квантовой плотности, которые произошли сразу после Большого взрыва.
В 2017 году, исследователи из Даремского университета Великобритании опубликовали работу, результаты которой предполагают, что «отпечатки» в реликтовом излучении (так называемые холодные пятна) могут быть свидетельством существования других миров. Авторы предположили, что пятна в микроволновом фоновом излучении появились в результате столкновения между нашей вселенной и другой.
Сейчас хотелось бы рассказать вам о последней в этой статье теории.
Темная материя
Еще одним доказательством в копилку теории Мультивселенной добавляет новое, крайне интересное исследование. Его результаты, как пишет Vice, предполагают, что черные дыры, образованные из свернутых вселенных, порождают темную материю, а наша собственная Вселенная может выглядеть как черная дыра для посторонних.
Отмечу, что темная материя – невидимая субстанция, на долю которой приходится большая часть массы Вселенной – хотя и не излучает обнаруживаемый свет, все же существует, так как оказывает гравитационное воздействие на скопления галактик и другие излучающие объекты в космосе.
Для объяснения темной материи был предложен ошеломляющий спектр гипотез, но теперь ученые предположили, что первичные черные дыры – гипотетические объекты, которые относятся к периоду зарождения Вселенной, «являются жизнеспособным кандидатом на темную материю». К такому выводу пришла международная команда исследователей из США, Японии и Тайваня, в работе, опубликованной в научном журнале Physical Review Letters в январе этого года.
Почитав еще несколько статей на этот счет, я думаю, что эта теория весьма возможна, так как мы не знаем до конца, что может находиться за дырами. В интернете еще много разных теорий, но я посчитала их слишком выдуманными.
