Kui arvasite, et kõik piirdus sellega, mille leidsime väljaspool kosmilist silmapiiri, siis valmistuge oma meelt muutma.
„Inflatsioonimudeleid on keeruline üles ehitada, mis ei vii mitmetahulisse tegevusse. See ei ole võimatu, nii et olen kindel, et vaja on rohkem uuringuid. Kuid enamus inflatsioonimudelitest viivad mitmetahuliseni ja inflatsiooni tõendid viivad meid [mitme universumi] tõsise aktsepteerimiseni,”ütles Ameerika füüsik ja kosmoloog Alan Guth, kes oli inflatsiooni või kosmilise laienemise idee ükskord rajatud.
Kujutage ette, et universum, mida me vaatleme - otsast lõpuni -, on vaid tilk kosmilises ookeanis. Et väljaspool seda, mida me näeme, on rohkem ruumi, rohkem galaktikaid, mis on kõige tähtsam, lugematuid miljardeid valgusaastaid kaugemal, kui me kunagi jõuame. Ja nii ulatuslik kui universum võib olla, sama palju võib olla ka sarnaste universumite arv - mõni suurem ja vanem, mõni väiksem ja noorem -, mis on hajutatud kogu aeg. Ja sama kiiresti, kui need universumid laienevad, laieneb neid sisaldav ruumi aeg veelgi kiiremini, tõmmates neid kaugemale ja tagades, et kunagi ei kohtu kaks universumit. Kõlab nagu ulme? See on multiverse ehk mitme universumi teaduslik idee. Aga kui tänapäeval võetud teaduslik seisukoht on õige,see idee pole mitte ainult piisav, vaid ka meie põhiseaduste vältimatu tagajärg, väidab füüsik Ethan Siegel.
Mitme universumi idee on juurdunud füüsikas, mis on vajalik universumi kirjeldamiseks, mida me täna näeme ja elame. Kogu taevas näeme tähti ja galaktikaid, mis on koondunud suuresse kosmilisse veebi. Kuid mida kaugemale kosmosesse vaatame, seda kaugemale ajas jõuame. Mida kaugemal galaktikad asuvad, seda nooremad nad on ja seetõttu vähem arenenud. Nende tähtedel on vähem raskeid elemente, nad tunduvad väiksemad, kuna on vähem ühinemisi, rohkem spiraale ja vähem ellipse (kuna viimased võtavad aega) jne. Kui liigume nähtava piiridesse, leiame kõige esimesed tähed universumis ja neist kaugemal - pimeduse piirkonna, kus alles jääb ainult üks valgus: Suure Paugu järeltulek.
Suur Pauk ise - mis juhtus 13,8 miljardit aastat tagasi - ei olnud ruumi ja aja algus, vaid pigem meie jälgitava universumi algus. Enne seda oli kosmilise inflatsioonina tuntud ajastu, mil kosmos ise laienes plahvatuslikult, täites kosmoseaja kangale omase energiaga. Kosmiline inflatsioon on iseenesest näide teooriast, mis tuli ja asendas sellele eelnenud teooria:
„See oli kooskõlas Suure Paugu teooria kõigi õnnestumistega ja hõlmas kogu tänapäevast kosmoloogiat.
“Ta selgitas mitmeid probleeme, mida Suur Pauk ei suutnud seletada, sealhulgas seda, miks universum oli kõikjal sama temperatuuriga, miks see on ruumiliselt tasane ja miks ei olnud kõrge energiaga säilmeid, nagu magnetilised monopolid.
Reklaamvideo:
„Ja ta tegi palju uusi ennustusi, mida oli võimalik vaatluslikult testida, millest enamik sai kinnitust.
Inflatsiooniteooria ennustas siiski ühte tagajärge. Me ei tea, kas suudame seda kinnitada või mitte: mitu universumit.
Inflatsioon viib ruumi eksponentsiaalse laienemiseni, mis võib väga kiiresti põhjustada asjaolu, et mis tahes olemasolev kaardus ruum tundub tasane.
Inflatsioon põhjustab ruumi hüppeliselt laienemist. See tähendab, et võtate kõik, mis eksisteeris enne Suurt Pauku ja sellest saab palju, palju, palju rohkem, kui see oli. Siiani sobib see meile: see selgitab, kuidas me saime homogeense ja tohutu universumi. Kui inflatsioon lõppeb, on universum täidetud mateeria ja kiirgusega, mille välimust näeme punaselt kuumana. Ja siit saavad alguse veidrused. Inflatsiooni lõppemiseks on vaja liikuda suure energiaga ebastabiilsest olekust madala energiatarbega ja stabiilsesse olekusse, sõltumata sellest, milline kvantväli selle eest vastutab. See üleminek ja orusse libisemine on inflatsiooni lõpp ja põhjustab Suurt Pauku.
Kuid ükskõik mis valdkonnas inflatsiooni eest vastutab, nagu ka kõigis muudes füüsikaseadustele vastavates valdkondades, peab see olema oma olemuselt kvantväli. Nagu kõiki kvantvälju, kirjeldab seda lainefunktsioon koos laine levimise tõenäosusega aja jooksul. Kui välja suurus pöördub aeglaselt orgu, on lainefunktsiooni kvant levimine kiirem kui rullumine, mis tähendab, et võimalik - isegi tõenäoline - inflatsioon viib järk-järgult Suure Pauguni.
Kui inflatsioon oleks kvantväli, oleks välja suurusjärk aja jooksul erinev, kusjuures erinevad kosmosepiirkonnad võtaksid välja väärtuse erineva mõistmise. Paljudes piirkondades langeb põllu väärtus oru põhjas, lõpetades inflatsiooni, kuid paljudes teistes jätkub inflatsioon tulevikus nii kaua, kui soovite.
Kuna kosmos laieneb inflatsiooni ajal eksponentsiaalse kiirusega, tähendab see, et aja jooksul luuakse plahvatuslikult rohkem kosmosepiirkondi. Mõnes piirkonnas lõpeb inflatsioon: põld libiseb orgu. Kuid teistes jätkub inflatsioon, luues iga piirkonna ümber, kus inflatsioon lõpeb, üha rohkem ruumi. Inflatsioonimäär on palju kiirem kui isegi mateeria ja energiaga täidetud Universumi maksimaalne paisumiskiirus, seetõttu katavad inflatsiooni piirkonnad võimalikult lühikese aja jooksul kõik. Mehhanismide kohaselt, mis pakuvad meile piisava inflatsiooni, et luua universum, mida me näeme, on meie kosmosepiirkond, kus inflatsioon on lõppenud, ümbritsetud palju enamate teiste piirkondadega - kus inflatsioon jätkub või ei lõppenud kohe.
Inflatsioon jätkub lõputult, vaatamata piirkondadele, kus see lõppes
Siin toimub igavese inflatsioonina tuntud nähtus. Seal, kus inflatsioon lõpeb, sünnib Suur Pauk ja universum - nagu see, mida me näeme - sarnaneb meie omaga. Kuid kus inflatsioon ei lõpe, sünnib rohkem inflatsiooniruumi, mis põhjustab teisi piirkondi, kus on suured paugud, eraldatuna meie omast, ja teisi piirkondi, kus inflatsioon algab.
Kui suur on meie universum, see on vaid väike osa kõigest, mis tegelikult on
See pilt tohututest universumitest, mis on palju suurem kui napp osa, mida meil on võimalik jälgida, ja mida pidevalt tekitab paisuv ruum, on multiverse. Oluline on mõista, et multiversioon pole iseenesest teaduslik teooria. See ei tee ennustusi ja jälgitavaid nähtusi, milleni me jõuame. Ei, multiverss ise on teoreetiline ennustus, mis tuleneb füüsikaseadustest, millest oleme tänaseks järeldanud. Võib-olla on see isegi nende seaduste vältimatu tagajärg: kui võtta inflatsiooniline universum, mida juhib kvantfüüsika, saate selle.
Võib-olla on meie arusaam sellest olukorrast enne suurt pauku vale ja meie arusaam inflatsioonist on täiesti vale. Sellisel juhul ei ole mitme universumi olemasolu lõplik tagajärg. Kuid igavese inflatsiooni ennustamine, mis sisaldab lugematuid taskuuniversumeid, on meie parimate teooriate otsene tagajärg, kui see on õige.
Mis on siis multiverse? See võib minna kaugemale füüsikast ja saada esimeseks füüsiliselt motiveeritud "metafüüsikaks", keda me kunagi kohanud oleme. Esmakordselt mõistame piire, mida meie universum meile õpetada võib. Kuni selle ajani võime ennustada, kuid me ei saa kinnitada ega eitada asjaolu, et meie universum on ainult üks väike osa suuremast maailmast: multiverse.
Ilja Khel
