Мультивселенная. Наш мир не единственный: теория параллельных вселенных

Физик и астроном Стефан Фини из Университетского колледжа Лондона - одного из ведущих британских вузов - убежден, что следы таких столкновений можно заметить на картах реликтового излучения, которое, как считают, сохранилось с начальных этапов существования Вселенной и равномерно ее заполняет. Оно рассматривается как одно из главных подтверждений теории Большого взрыва.

На подобных картах представлены результаты измерения спектра реликтового излучения - более горячие области обозначены красными цветами, более холодные - синими. Пристально изучив круглые образования, имеющиеся на панораме, Фини и его коллеги пришли к выводу, что это и есть своего рода "космические выбоины", оставшиеся после столкновения параллельных вселенных.

Центр такого круга являет собой самую горячую область, тогда как ближе к периферии цвета спектра становятся все холоднее.

По предположениям ученых, в далеком прошлом в космосе шли настоящие "бои" между параллельными мирами, в которых участвовал и наш. "Пузырик-вселенная", в которой мы живем, по их словам, пережила не менее четырех подобных столкновений.

Многие космологи, впрочем, уже выступили с критикой, заявив, что подобным образом можно легко сделать множество других скороспелых выводов. Авторы исследования соглашаются, что еще многое предстоит перепроверить. Однако если теория "пузыриков" подтвердится будущими исследованиями, то человечество сможет впервые "заглянуть" в параллельные миры, не ограничиваясь только собственной вселенной, оптимистично говорят они.

Данное "открытие" по следам реликтового излучения сделано спустя месяц после того, как другая группа ученых на основе аналогичных данных поставила под сомнение теорию, согласно которой вселенную породил Большой взрыв. Они считают, что вселенная была и до него, а "большие взрывы" случаются периодически - по космическим меркам.

Профессор Оксфордского университета Роджер Пенроуз и профессор Ереванского государственного университета Ваге Гурзадян обнаружили на картах реликтового излучения 12 концентрических кругов, из них некоторые имеют в своем составе до пяти колец. Разделение круга на пять колец означает, что в период существования объекxtта, который отображает этот круг, было отмечено пять масштабных событий.

Космологи считают, что круги - это отпечатки волн мощнейшего гравитационного излучения, образованных в результате столкновения черных дыр в течение "предыдущей вечности" - космической эпохи, которая была до Большого взрыва.

В конечном счете черные дыры поглотят всю материю во Вселенной, считает профессор Пенроуз. С уничтожением материи останется лишь энергия. А она, в свою очередь, вызовет новый Большой взрыв и новую "вечность". Между тем, согласно нынешней теории Большого взрыва, Вселенная постоянно расширяется, и этот процесс будет длиться бесконечно. Некоторые астрономы считают, что в результате она превратится в холодную мертвую пустошь.

Идея Мультивселенной (то есть множества вселенных, существующих параллельно) занимает умы ученых с середины 20 века. У этой теории есть как противники, так и ярые защитники (например, Шелдон Купер из ситкома «Теория Большого взрыва»). Но что вообще заставляет серьезных людей рассматривать такую возможность? Неужели и правда есть вероятность, что где-то в параллельной вселенной сидите другой вы и читаете этот же текст, возможно, с небольшими изменениями? Удивительно, но существует несколько доказательств, которые вполне подтверждают эту концепцию. Или нет, это как посмотреть.

Итак, что же доказывает идею о параллельных вселенных?

Кот Шредингера

Известный мысленный эксперимент Шредингера демонстрирует, что в квантовой механике есть ситуации, когда элементарные частицы - кванты - могут существовать сразу в двух позициях. Из-за этого несчастная кошка внутри ящика может быть одновременно и живой и мертвой, пока вы не откроете крышку - в зависимости от того, как рассматривать эту частицу. Как такое возможно в физическом мире - сложно понять. Поэтому эксперимент называют парадоксом.

Мультивселенная избавляет от этой проблемы, объясняя, как именно такое возможно. Просто есть две реальности: в одной с кошкой все в порядке. А во второй... Но не будем о грустном.

Бесконечная Вселенная

Бесконечность Вселенной сложно осознать, но в целом ученые, кажется, с ней смирились. Это свойство универсума тоже доказывает вероятность существования параллельных вселенных. Помните гипотезу о том, что если бесконечное число обезьян будет бесконечное количество времени стучать по клавишам, то рано или поздно они напечатают «Войну и мир»? Так и с материей: если создавать новые объекты бесконечное количество раз, рано или поздно они начнут повторяться и создавать почти такие же миры, как наш с вами. Это и будет теми самыми параллельными вселенными.

Большой взрыв

Кроме того, как Вселенная может быть бесконечной, людей занимает вопрос, как она вообще появилась. Что стало причиной Большого взрыва?

Мультивселенная может попытаться это объяснить. Если предположить, что параллельные реальности существуют - да-да, параллельно! - то они могут не соприкасаться вообще, находясь рядом друг с другом в измерениях, которые нашим чувствам недоступны (мы знаем только три измерения, плюс четвертое - время). Случайное соприкосновение вселенных может приводить к катастрофическим результатам, став причиной Большого взрыва. Таким образом, параллельные вселенные постоянно обновляются, постоянно перезапуская друг друга.

Путешествия во времени

Да, путешествия во времени невозможны. Но если рассматривать только нашу Вселенную! В этом случае неизбежен парадокс путешественника во времени, много раз описанный в фантастической литературе и кинематографе. Стоит случайно раздавить бабочку, толкнуть человека или сделать что-то столь же незначительное в прошлом, и в будущем это приведет к огромным изменениям.

Параллельные вселенные снимают эту проблему. Попав в прошлое, вы попадает в параллельную реальность, в которой происходят события, которые для вашей реальности давно прошли. И изменения в ней меняют ее, но не ваш мир. Хотя бабочек давить все же не надо.

Параллельные вселенные укладываются в логику познания

Изучение окружающего мира для человека в ходе всей его истории - это борьба с человеческим эго. Сначала люди думали, что Земля - центр Вселенной. Потом они согласились на Солнце, мимоходом отправив на костер нескольких ученых. Дальше - больше: уже и Солнце всего лишь крохотная звезда на периферии одной из миллиардов галактик. Следуя этой логике, вполне вероятно, что и мы сами не уникальны и являемся лишь одним из бесконечного количества вариантов нас, существующих в параллельной вселенной. Остается надеяться, что хоть где-то параллельные мы ведем здоровый образ жизни и не совершаем глупостей.

По материалам HowStuffWorks.com

Миры параллельных Вселенных

Все чаще в теоретических работах космологов наша Вселенная, как в зеркалах, отражается в бессчетном рое себе подобных. Параллельные Вселенные множатся до бесконечности. Миры наших двойников, которые в других существованиях поддаются всем тем соблазнам, от которых мы отказались, – и наоборот. Вселенные, во всем не похожие на нашу: с абсолютно другими законами природы и физическими константами, со временем, текущем в другом направлении, с частицами, мчащимися со сверхсветовой скоростью.

«Идея параллельных Вселенных казалась ученым весьма подозрительной – таким себе прибежищем эзотериков, фантазеров и шарлатанов. Любой физик, надумавший рассуждать о параллельных Вселенных, сразу превращался в объект насмешек в глазах коллег и рисковал своей карьерой, ведь даже и сейчас нет ни малейшего экспериментального подтверждения их правоты.

Но со временем отношение к этой проблеме резко изменилось, и лучшие умы настойчиво пытаются решить ее», – говорит профессор Нью-Йоркского университета Митио Каку, автор книги «Параллельные Вселенные».

Совокупность Вселенных уже получила свое название: Мультивселенная, Мультиверс. Ей все чаще посвящаются серьезные научные книги. Автор одной из них, «Вселенная по соседству», астрофизик из Британии Маркус Чаун писал: «Наша Вселенная – не одна-единственная Вселенная, а всего лишь одна в бесконечной череде других, бурлящих в реке времени, подобно пузырькам пены. Там, за самыми дальними границами мироздания, видимыми в телескоп, существуют Вселенные, готовые соответствовать всем мыслимым математическим формулам».

Макс Тегмарк, автор исследований «Параллельные Вселенные», констатировал: «Природа самыми различными способами подсказывает нам, что наша Вселенная – только одна среди множества других Вселенных… В данное время мы еще не в состоянии увидеть, как эти части складываются в одну гигантскую картину… Конечно, многие простые люди находят подобное представление сумасбродным, и так же считают многие из ученых. Но это – эмоциональная реакция. Людям попросту не нравится весь этот хлам безжизненных мирозданий».

В стороне от этого наваждения не остаются и самые авторитетные физики нашего времени. Так, профессор Кембриджского университета Мартин Рис, королевский астроном Великобритании, уверен: «То, что мы привыкли называть “Универсумом”, в действительности может быть лишь одним-единственным звеном в целом ансамбле. Вполне допустимо существование бессчетных других Вселенных, где законы природы выглядят совсем по другому. Вселенная, в которой мы возникли, входит в необычное подмножество, где допускается зарождение сознания».

Такого рода идеи вписываются в современные представления физиков и астрономов. Так, наша Вселенная родилась 13,7 миллиардов лет назад в результате Большого взрыва. Ничто не говорит о том, что это было уникальное, единичное событие. Подобные взрывы могли происходить бессчетное число раз, неизменно порождая очередную чужую Вселенную. Они, словно кусочки паззла, составляют одну картину «Мира-в-Целом» – Мультиверса.

Такая идея чревата странными выводами. «Нас преследует одна и та же навязчивая картина, – иронизировал американский физик Фрэнк Вильчек, – мы видим бесконечное множество наших собственных копий, которые почти не отличаются друг от друга и которые ведут свою параллельную жизнь. И с каждым мигом появляется все больше наших двойников, которые проживают самые различные варианты нашего собственного будущего».

Вообще говоря, такого рода картины восходят к идее американского физика Хью Эверетта, изложенной более полувека назад, в 1957 г. Он интерпретировал квантовую теорию следующим образом: он предположил, что каждый раз, как только предстоит сделать выбор между несколькими возможными состояниями, наша Вселенная расщепляется на несколько параллельных Вселенных, очень похожих друг на друга. Таким образом, есть Вселенная, в которой сегодня вечером я встречусь с Еленой. Существует Вселенная, где встреча не состоится. И впредь каждая из них будет развиваться по-своему. Так что моя приватная жизнь – и впрямь только частный случай великого множества судеб, которые предстоит прожить summa summarum мне и всем моим двойникам.

Одновременно идея Эверетта – еще и блестящий способ разрешить неизбежные парадоксы, возникающие когда мы рассуждаем о «машине времени». Что если ее изобретатель, отправившись в прошлое, вдруг впадает в дикую тоску и решает наложить на себя руки? Он умрет в далекой юности; он не придумает машину, летящую сквозь даль времен; он не возвратится в свою юность; он не убьет себя; он будет жить долго, занимаясь техническим творчеством; он изобретет машину времени; он вернется в прошлое, убьет себя; он умрет в далекой юности… По этой логической цепочке скользишь, как по листу Мебиуса, не понимая, где перешел с лицевой стороны на оборотную.

1991 год — узел этого парадокса разрубил Дэвид Дойч из Оксфордского университета. В прошлое можно действительно путешествовать – и даже с пистолетом в руках, – но каждый раз, когда мы отправляемся в прошлое, мы попадаем не в нашу Вселенную, где никаких гостей из будущего пока видеть не видели и слышать не слышали, а в альтернативную Вселенную, которая рождается, как только машина времени приземлится. В нашем мире каркас причинно-следственных связей незыблем.

«Объект совершает путешествие из определенного времени, текущего в некоем мире, и попадает в другое время и другой мир. Но ни один объект не способен перенестись в прошлую эпоху того же самого мира», – так можно сформулировать этот опыт , который трансформировался в путешествие в параллельное пространство. Афоризм Мориса Метерлинка «Если нынче Иуда пустится в путь, этот путь его приведет к Иуде» не выдержал испытания космологическими воззрениями. Человек, пустившийся в прошлое, чтобы встретить себя, находит лишь своего двойника в чужом прошлом.

Странно? «Интерпретация Эверетта – это неизбежный вывод, который следует сделать, если рассматривать квантовую теорию как универсальное учение, применимое всегда и везде», – с подобным рассуждением согласятся многие физики. А другие уже занимаются картографированием мироздания, способного вместить не одну, а бесконечное множество Вселенных.

Мы, уникальные и неповторимые люди, множимся, будто копии фильмов на DVD-дисках, разобранных по разным квартирам. И если в эту минуту диск № 3234 пылится в коробке, то диск № 3235 кто-то как раз ставит в проигрыватель, а диск № 3236 кто-то вынимает, чтобы положить точно в такую же коробку, а диск №… В общем, с ними происходит все, что только может произойти.

Можно ли побывать в параллельной Вселенной?

Когда ученые говорят о параллельных Вселенных, они чаще всего говорят о различных предметах: об отдаленных областях мироздания, между которыми пролегли «сверхсветовые» – инфляционные – пропасти, о череде миров, что еще отпочкуются от нашей Вселенной, о гранях N-мерного мироздания, одну из которых образует знакомый нам космос.

По одним сценариям, плотность энергии вакуума может подчас спонтанно изменяться так, что это приводит к рождению «дочерней Вселенной». Подобные Вселенные разлетаются по Мультиверсу, как мыльные пузыри, выдутые ребенком. Согласно другим сценариям, новые Вселенные рождаются в недрах черных дыр.

Критики же считают спекулятивной саму гипотезу Мультивселенной. Ее нельзя по-настоящему ни обосновать, ни доказать. Другие Вселенные недоступны для наблюдения; мы не можем их увидеть воочию, как не видим день вчерашний или завтрашний. Так можно ли, опираясь на известные нам физические законы или факты, описать то, что лежит за горизонтом мироздания? Было бы самонадеянно утверждать, что «луны нет, пока ее никто не видит», – что других миров нет, раз их не увидеть. Стоит ли отвергать эту «умозрительную фантазию», если любая попытка описать то, что лежит за пределами нашего мира, по-своему фантастична?

Нам приходится иметь дело только с теоретическим основанием, на котором не возвести ничего, имеющего практическую ценность. Что же до экстравагантности, то квантовая теория, на взгляд стороннего наблюдателя, не менее фантастична, чем разговор о нескончаемом множестве Вселенных.

Постепенно в физике утвердился принцип: «Все, что не запрещено, неизбежно сбудется». В таком случае право следующего хода передается оппонентам. Это им надлежит доказывать невозможность той или иной гипотезы, а дело энтузиастов – их предлагать. Так что доля критиков – убеждать, что ни одна из множества Вселенных не имеет права на существование ни на одном парсеке n-мерности. И если бы они справились с доказательством, это было бы довольно странным. «Если бы существовала всего одна наша Вселенная, – пишет британский космолог Деннис Уильям Скьяма, – то трудно было бы объяснить, почему нет места множеству других Вселенных, в то время как одна эта все же имеется в наличии».

С воцарением идеи «множественности Вселенных» коперниковская революция, начавшаяся 5 столетий назад, подходит к своему логическому завершению. «Вначале люди верили, что Земля находится в центре Вселенной, – пишет Александр Виленкин. – Потом стало ясно, что Земля занимает примерно то же самое место, что и другие планеты. Трудно было смириться с тем, что мы не уникальны».

Сначала Земля была изгнана из центра мироздания, потом наша Галактика оказалась одним из небольших островков в космосе, а теперь и космос размножился, как песчинка в бесконечной анфиладе зеркал. Горизонты мироздания расширились – во все стороны, во все измерения! Бесконечность стала естественной реальностью в физике, непреложным свойством мира.

Итак, где-то вдали скрываются другие Вселенные. Возможно ли добраться до них? Пожалуй, в научной фантастике пришла пора сменить «машины времени», которые уже успели вдоволь полетать по мирам Прошлого и Будущего, на «машины пространства», которые помчатся сквозь наши звездные миры в неведомую даль запредельной геометрии. А что думают по этому поводу ученые?

2005 год — Американский институт аэронавтики и астронавтики удостоил награды в категории «полет будущего» австрийского физика Вальтера Дрешера и его немецкого коллегу Иоахима Хойзера. Если предложенные ими идеи верны, то до Луны можно добраться за несколько минут, до Марса – за два с половиной часа, ну а 80 дней хватит не только чтобы обогнуть Землю, но и перенестись к звезде, лежащей в десятке световых лет от нас. Такого рода предложения попросту не могут не появляться – иначе космонавтика зайдет в тупик. Другого выбора нет: или мы полетим когда-нибудь к звездам, или космические плавания – дело абсолютно бессмысленное, как попытка обойти земной шар, прыгая на одной ноге.

На чем же основывается идея Дрешера и Хойзера? Полвека назад немецкий ученый Буркхард Хайм попытались примирить две важнейшие теории современной физики: квантовую механику и общую теорию относительности.

В свое время Эйнштейн показал, что пространство в окрестностях планет или звезд сильно искривлено, а время течет медленней, чем вдали от них. Это трудно проверить, но легко пояснить при помощи метафоры. Пространство можно уподобить туго натянутому полотнищу из резины, а небесные тела – это россыпь металлических шариков, монотонно кружащих по нему. Чем массивнее шарик, тем глубже впадина под ним. Гравитация, говорил Эйнштейн, это пространственная геометрия, видимое искажение пространства-времени.

Хайм довел его идею до логического завершения, сделав предположение, что и другие фундаментальные взаимодействия также порождены особенностями пространства, в котором мы живем, – а живем мы, согласно Хайму, в шестимерном пространстве (включая время).

Его последователи, Дрешер и Хойзер, довели число размерностей нашего мироздания до восьми и даже описали, как можно проникнуть за грань привычных нам измерений (вот он, «полет будущего»!).

Их модель «машины пространства» такова: вращающееся кольцо и мощнейшее магнитное поле определенной конфигурации. По мере того как скорость вращения кольца возрастает, расположенный здесь звездолет словно бы растворяется в воздухе, становится невидим (те, кто смотрел фильм «Контакт» по роману Карла Сагана, хорошо помнят сцену, когда сферический корабль, бешено вращаясь на месте, исчезал за завесой тумана – переносился в «туннель-червоточину»).

Вот и звездолет Дрешера и Хойзера также ускользал в другое измерение, где, по гипотезе ученых, физические константы, в том числе скорость света, могут принимать вовсе иное значение, – к примеру, гораздо большее. Промчавшись по чужому измерению – по «параллельной Вселенной» – со сверхсветовой (по-нашему) скоростью, корабль мигом объявлялся у цели, будь то Луна, Марс или звезда.

Авторы работы честно пишут, что «этот проект содержит недостатки» и «математически небезупречен», в частности, не совсем ясно, как корабль проникает в параллельную Вселенную и тем более выберется из нее. Современная техника на это не способна. И вообще, предложенную теорию, сказано в комментарии журнала «New Scientist», трудно увязать с современной физикой, но она, возможно, является довольно перспективным направлением.

Что если наши единомышленники в одном из параллельных миров думают так же и, может, даже стараются проникнуть к нам?

Одна модель потенциальных множественных вселенных называется теорией множественности миров. Теория может показаться странной и нереальной настолько, что её место в научно-фантастических фильмах, а не в реальной жизни. Тем не менее, нет эксперимента, который может неопровержимо дискредитировать ее обоснованность.

Происхождение гипотезы параллельных вселенных тесно связано с внедрением идеи квантовой механики в начале 1900-х годов. Квантовая механика, раздел физики, который изучает микромир, предсказывает поведение наноскопических объектов. У физиков возникли трудности с подгонкой под математическую модель поведение квантовой материи. Например, фотон, крошечные пучок света, может перемещаться вертикально вверх и вниз при перемещении по горизонтали вперед или назад.

Такое поведение резко контрастирует с объектами, видимыми невооруженным глазом - все, что мы видим, движется либо как волна, либо частица. Эта теория двойственности материи была названа принципом неопределенности Гейзенберга (ПНГ), в котором говорится, что акт наблюдения влияет на величины, такие как скорость и положение.

По отношению к квантовой механике, этот эффект наблюдения может повлиять на форму - частица или волна - квантовых объектов во время измерений. Будущие квантовые теории, например, копенгагенская интерпретация Нильса Бора, использовали ПНГ для утверждения, что наблюдаемый объект не сохраняет свою двойственную природу и может быть только в одном состоянии.

В 1954 году молодой студент Принстонского университета по имени Хью Эверетт предложил радикальное предположение, которое отличалось от популярных моделей квантовой механики. Эверетт не верил, что наблюдение вызывает квантовый вопрос.

Вместо этого, он утверждал, что наблюдение квантовой материи создает раскол во вселенной. Другими словами, вселенная создает свои копии с учетом всех вероятностей, и эти дубликаты будут существовать независимо друг от друга. Каждый раз, когда фотон измеряет ученый, например, в одной вселенной и анализирует его в виде волны, тот же ученый в другой вселенной будет анализировать его в форме частицы. Каждая из этих вселенных предлагает уникальную и независимую реальность, которые сосуществуют с другими параллельными вселенными.

Если теория множественности миров Эверетта (ТММ) верна, она содержит множество последствий, которые полностью преобразуют наше восприятие жизни. Любое действие, которое имеет более одного возможного результата, приводит к расколу Вселенной. Таким образом, существует бесконечное число параллельных вселенных и бесконечных копий каждого человека.

Эти копии имеют одинаковые лица и тела, но различные личности (один может быть агрессивным, а другой пассивным), поскольку каждый из них получает индивидуальный опыт. Бесконечное число альтернативных реальностей также предполагает, что никто не может достигнуть уникальных достижений. Каждый человек - или другая версия этого человека в параллельной вселенной - сделал или сделает все.

Кроме того, из ТММ следует, что все бессмертны. Старость не перестанет быть верным убийцей, но некоторые альтернативные реальности могут быть настолько научно и технологически продвинутыми, что разработали антивозрастную медицину. Если вы умрете в одном мире, другая версия вас в другой мир выживет.

Самым тревожным последствием параллельных вселенных является то, что ваше восприятие мира не реально. Наш "реальность" на этот момент в одной параллельной вселенной будет полностью отличаться от другого мира; это только крошечная фикция бесконечной и абсолютной истины. Вы можете поверить, что читаете эту статью в данный момент, но есть множество ваших копий, которые не читают. На самом деле, вы даже автор этой статьи в отдаленной реальности. Таким образом, выигрыш приза и принятия решений имеет значения, если мы можем потерять эти награды и выбрать нечто иное? Или жить, стараясь достичь большего, если можем быть в действительности мертвыми в другом месте?

Некоторые ученые, такие как австрийский математик Ганс Моравек, пытались развенчать возможность параллельных вселенных. Моравец разработал в 1987 году знаменитый эксперимент под названием квантовое самоубийство, в котором на человека направлено ружьё, соединенное с механизмом, измеряющим кварк. Каждый раз, когда дергают спусковой механизм, измеряется спин кварка. В зависимости от результата измерения оружие либо выстреливает, либо нет.

На основании этого эксперимента ружье выстрелит или не выстрелит в человека с 50-процентной вероятностью для каждого сценария. Если ТММ не верна, то вероятность выживания человека уменьшается после каждого измерения кварка, пока не достигнет нуля.

С другой стороны, ТММ утверждает, что экспериментатор всегда имеет 100% шанс выжить в какой-то параллельной вселенной, и человек сталкивается с квантовым бессмертием.

Когда измеряется кварк, есть две возможности: оружие может либо выстрелить, либо нет. В этот момент, ТММ утверждает, что Вселенная расщепляется на две разные вселенные для учета двух вероятных концовок. Оружие будет выстреливать в одной реальности, но не срабатывать в другой.

По моральным соображениям, ученые не могут использовать эксперимент Моравека, чтобы опровергнуть или подтвердить существование параллельных миров, так как испытуемые могут быть только мертвыми в этой конкретной реальности и все еще живыми в другом параллельном мире. В любом случае, теория множественности миров и ее поразительные последствия бросает вызов всему, что мы знаем о вселенной.

Как часто вы задумываетесь о том, как бы был устроен наш мир сегодня, если бы результат каких-то ключевых исторических событий был другим? Какой была бы наша планета, если бы динозавры, например, не вымерли? Каждое наше действие, решение автоматически становится частью прошлого. По сути дела, настоящего нет: все, что мы делаем в данную минуту, уже не изменить, оно записано в памяти Вселенной. Однако существует теория, согласно которой существует множество вселенных, где мы живем абсолютно другой жизнью: каждое наше действие связано с определенным выбором и, делая этот выбор на нашей Вселенной, в параллельной – «другой я» принимает противоположное решение. Насколько оправдана такая теория с научной точки зрения? Почему ученые прибегли к ней? Попробуем разобраться в нашей статье.

Многомировая концепция Вселенной

Впервые теорию о вероятном множестве миров упомянул американский физик Хью Эверетт. Он предложил свою разгадку одной из главных квантовых загадок физики. Перед тем как перейти непосредственно к теории Хью Эверетта, необходимо разобраться, что это за тайна квантовых частиц, которая не дает покоя физикам всего мира уже не один десяток лет.

Представим себе обычный электрон. Оказывается, в качестве квантового объекта он может находиться в двух местах одновременно. Это его свойство называют суперпозицией двух состояний. Но магия на этом не заканчивается. Как только мы захотим как-то конкретизировать местоположение электрона, например, попытаемся его сбить другим электроном, то из квантового он станет обычным. Как такое возможно: электрон был и в пункте А, и в пункте Б и вдруг в определенный момент перепрыгнул в Б?

Хью Эверетт предложил свою интерпретацию этой квантовой загадки. Согласно его многомировой теории, электрон так и продолжает существовать в двух состояниях одновременно. Все дело в самом наблюдателе: теперь он превращается в квантовый объект и разделяется на два состояния. В одном из них он видит электрон в пункте А, в другом – в Б. Существуют две параллельные реальности, и в какой из них окажется наблюдатель – неизвестно. Деление на реальности не ограничено числом два: их ветвление зависит лишь от вариации событий. Однако все эти реальности существуют независимо друг от друга. Мы, как наблюдатели, попадаем в одну, выйти из которой, как и переместиться в параллельную, невозможно.

Octavio Fossatti / Unsplash.com

С точки зрения этой концепции легко объясняется и эксперимент с самым научным котом в истории физики – котом Шредингера. Согласно многомировой интерпретации квантовой механики, несчастный кот в стальной камере одновременно и жив, и мертв. Когда мы раскрываем эту камеру, то как бы сливаемся с котом и образуем два состояния – живое и мертвое, которые не пересекаются. Образуются две разные вселенные: в одной наблюдатель с мертвым котом, в другой – с живым.

Стоит сразу отметить, что многомировая концепция не предполагает наличия множества вселенных: она одна, просто многослойная, и каждый объект в ней может находиться в разных состояниях. Такую концепцию нельзя считать экспериментально подтвержденной теорией. Пока что это всего лишь математическое описание квантовой загадки.

Теорию Хью Эверетта поддерживают физик, профессор австралийского университета Гриффита Говард Уайзман, доктор Майкл Холл из Центра квантовой динамики университета Гриффита и доктор Дирк-Андре Деккерт из Университета Калифорнии. По их мнению, параллельные миры действительно есть и наделены разными характеристиками. Любые квантовые загадки и закономерности – это последствие «отталкивания» друг от друга миров-соседей. Возникают эти квантовые явления для того, чтобы каждый мир был не похож на другой.

Концепция параллельных вселенных и теория струн

Из школьных уроков мы хорошо помним, что в физике есть две главные теории: общая теория относительности и квантовая теория поля. Первая объясняет физические процессы в макромире, вторая – в микро. Если обе эти теории использовать на одном масштабе, они будут противоречить друг другу. Кажется логичным, что должна существовать некая общая теория, применимая к любым расстояниям и масштабам. В качестве таковой физики выдвинули теорию струн.

Дело в том, что на очень мелких масштабах возникают некие колебания, которые похожи на колебания от обычной струны. Эти струны заряжены энергией. «Струны» – это не струны в прямом смысле. Это абстракция, которая объясняет взаимодействие частиц, физические постоянные величины, их характеристики. В 1970-х годах, когда теория зародилась, ученые считали, что она станет универсальной для описания всего нашего мира. Однако оказалось, что эта теория работает только в 10-мерном пространстве (а мы живем в четырехмерном). Остальные шесть измерений пространства просто сворачиваются. Но, как оказалось, сворачиваются не простым способом.

В 2003 году ученые выяснили, что сворачиваться они могут огромным количеством методов, и в каждом новом способе получается своя вселенная с разными физическими константами.

Jason Blackeye / Unsplash.com

Как и в случае с многомировой концепцией, теорию струн достаточно трудно доказать экспериментально. Кроме того, математический аппарат теории настолько труден, что для каждой новой идеи математическое объяснение нужно искать буквально с нуля.

Гипотеза математической вселенной

Космолог, профессор Массачусетского технологического института Макс Тегмарк в 1998 году выдвинул свою «теорию всего» и назвал ее гипотезой математической вселенной. Он по-своему решил проблему существования большого количества физических законов. По его мнению, каждому набору этих законов, которые непротиворечивы с точки зрения математики, соответствует независимая вселенная. Универсальность теории в том, что с ее помощью можно объяснить все разнообразие физических законов и значения физических постоянных.

Тегмарк предложил все миры по его концепции разделить на четыре группы. К первой относятся миры, находящиеся за пределами нашего космического горизонта, так называемые внеметагалактические объекты. Во вторую группу входят миры с другими физическими константами, отличными от постоянных нашей Вселенной. В третью – миры, которые появляются в результате интерпретации законов квантовой механики. Четвертая группа – это некая совокупность всех вселенных, в которых проявляются те или иные математические структуры.

Как отмечает исследователь, наша Вселенная не единственная, так как пространство безгранично. Наш мир, где мы живем, ограничен пространством, свет из которого дошел до нас за 13,8 миллиарда лет после Большого взрыва. Узнать о других вселенных достоверно мы сможем еще минимум через миллиард лет, пока свет от них достигнет нас.

Стивен Хокинг: черные дыры – путь в другую вселенную

Стивен Хокинг также является сторонником теории множества вселенных. Один из самых известных ученых современности в 1988 году впервые представил свое эссе «Черные дыры и молодые вселенные». Исследователь предполагает, что черные дыры – это дорога к альтернативным мирам.

Благодаря Стивену Хокингу мы знаем, что черным дырам свойственно утрачивать энергию и испаряться, выпуская при этом излучение Хокинга, получившее имя самого исследователя. До того, как великий ученый сделал это открытие, научное сообщество полагало, что все, что каким-либо образом попадает в черную дыру, исчезает. Теория Хокинга опровергает это предположение. По мнению физика, гипотетически любая вещь, предмет, объект, попавший в черную дыру, вылетает из нее и попадает в иную вселенную. Однако такое путешествие является движением в один конец: обратно вернуться никак нельзя.