Мультивсесвіт: від наукової фантастики до серйозної фізики

1

Ідея кількох всесвітів — мультивсесвіту — давно стала невід’ємною частиною наукової фантастики, від Ріка і Морті до Людини-павука. Але все частіше фізики досліджують, чи можуть ці альтернативні реальності насправді існувати не як сюжетний прийом, а як потенційне вирішення деяких найглибших таємниць космології та квантової механіки.

Космологічний мультивсесвіт: інфляція та всесвіти бульбашок

Одна з провідних теорій базується на швидкому розширенні раннього Всесвіту, відомому як інфляція. Протягом цього періоду квантові флуктуації розтягнулися, створюючи варіації щільності, які зрештою сформували галактики. Однак ці флуктуації не зупинилися на межі нашого спостережуваного Всесвіту; вони, ймовірно, продовжувалися в ще більших масштабах. Андрій Лінде, фізик зі Стенфордського університету, припускає, що ці постійні флуктуації породили незліченну кількість «бульбашкових всесвітів» із радикально різними фізичними властивостями.

Ці всесвіти можуть мати абсолютно різні маси частинок, сили або навіть фундаментальні закони фізики. У деяких з них життя, яке ми знаємо, може бути неможливим. Існування такого мультивсесвіту пояснює, чому наш Всесвіт здається настільки тонко налаштованим для життя: якщо існує достатня кількість всесвітів, то статистично неминуче, що принаймні в одному будуть відповідні умови.

Перевірити цю ідею складно. Одним із потенційних ознак можуть бути «шрами» в післясвіті Великого вибуху, що вказує на зіткнення з іншими всесвітами. Але, як зазначає фізик Пол Халперн, таких доказів ще не знайдено.

Квантовий мультивсесвіт: багатосвітова інтерпретація Еверетта

Інша концепція мультивсесвіту походить від квантової механіки, де частинки існують у суперпозиції станів, поки їх не виміряють. Традиційна інтерпретація припускає, що вимірювання призводить до згортання стану в єдиний результат. Однак у 1957 році фізик Г’ю Еверетт III припустив, що замість колапсу всі можливі наслідки еволюціонують в окремих всесвітах.

У цій інтерпретації «багатьох світів» кожен квантовий вимір розділяє Всесвіт, створюючи паралельні реальності, де реалізується кожна можливість. Ви не помітите цього розділення, оскільки кожна версія вас житиме окремо, не помічаючи інших. Це принципово інша картина, ніж мультивсесвіт бульбашок, що стикаються, але це не менш важко довести.

Проблеми міжвимірних подорожей

Незважаючи на свої теоретичні можливості, подорожі в інші всесвіти залишаються у сфері наукової фантастики. Гіпотетичні червоточини можуть поєднувати реальність, але їхнє створення потребуватиме рівнів енергії, які набагато перевищують наші поточні можливості. Тому ідея про приховану червоточину у вашій шафі дуже малоймовірна.

Мультивсесвіт залишається спекулятивною, але все більш серйозною темою у фізиці. Хоча перспектива зустріти альтернативні версії себе малоймовірна, наслідки для нашого розуміння Всесвіту величезні.

Незалежно від того, підтверджені ці теорії остаточно чи ні, вивчення мультивсесвіту змушує нас зіткнутися з фундаментальними питаннями про реальність, ймовірність і природу існування.