NV Премиум

Параллельная Вселенная. Физики нашли новые доказательства существования альтернативных миров

Научпоп

29 января 2023, 07:07

Используя концепцию Стивена Хокинга, ученые из Шотландии и Канады попытались пересмотреть текущее значение энтропии Вселенной. Для этого они исследовали движение элементарных частиц во всех возможных направлениях с учетом их энергии.

В середине прошлого века американский физик-теоретик Ричард Филлипс Фейнман предположил, что каждая элементарная частица движется в бесконечном количестве направлений.

Присвоив каждому из этих направлений число и сложив их, Фейнман стал автором метода континуальных интегралов, которые также называют интегралы по направлениям или интегралы Фейнмана. Этот метод до сих пор используют для прогнозирования поведения любой квантовой системы.

Со временем последователи Фейнмана немного изменили его метод, прибавив к нему одно из ключевых свойств макроскопических систем 一 передачу и превращение энергии.

Этими последователями стали астрофизик Нил Турок из Эдинбургского университета и космолог Латам Бойль из института теоретической физики Периметр в Ватерлоо. Недавно они опубликовали результаты наиболее актуального исследования об энтропии Вселенной, которая характеризует степень неупорядоченности и теплового состояния Вселенной.

Турок и Бойль пришли к противоречивым выводам о том, что у нашей Вселенной может существовать множество двойников.

Подпишитесь на NV Премиум и читайте без ограничений

Нам необходима ваша поддержка, чтобы заниматься качественной журналистикой

Первый месяц 1 ₴. Отписаться можно в любой момент

Гигантская мультивселенная

Главной проблемой в рассчетах физиков-теоретиков из Шотландии и Канады стало то, что основные законы термодинамики (отвечающей за передачу энергии) работают только на уровне макросистем, и их невозможно применить к элементарным частицам.

На помощь пришла концепция мнимого времени, которая позволяет объединить квантовую механику и статистическую физику. Наиболее известным популяризатором этой концепции был Стивен Хокинг.

«В действительном времени у Вселенной есть начало и конец, отвечающие сингулярностям, которые образуют границу пространства-времени и в которых нарушаются законы науки. В мнимом же времени нет ни сингулярностей, ни границ. Так что, быть может, именно то, что мы называем мнимым временем, на самом деле более фундаментально, а то, что мы называем временем реальным, — это некое субъективное представление, возникшее у нас при попытках описать, какой мы видим Вселенную», — писал Хокинг в своей книге Краткая история времени.

Мнимое время также является одной из двух основных составляющих поворота Вика, — метода решения задач, который связывает статистическую и квантовую механику.

Используя этот метод, Турок и Бойль вывели наиболее универсальное уравнение для вычисления энтропии Вселенной, которое включает «широкий диапазон космических макросостояний, определяемых излучением, материей, кривизной и плотностью темной энергии».

Напомним, согласно одной из основных космологических моделей лямбда-холодной темной материи (LCDM), в космосе содержится около 70% темной энергии (энергии вакуума), 25% темной материи (материя, которая не участвует в электромагнитном взаимодействии) и 5% обычной материи. Именно темная энергия отвечает за ускорение расширения Вселенной и, соответственно, постоянное увеличение ее энтропии.

Именно это уравнение позволило ученым предположить, что текущие значение энтропии учитывает все возможные способы, с помощью которых можно перепутать все атомы пространства-времени, и все равно получить Вселенную с заданной общей историей, включая ее кривизну и плотность темной энергии.

Латам Бойль назвал это «гигантским мешком с шариками, каждый из которых представляет собой отдельную вселенную». Некоторые из этих вселенных могут иметь отрицательную кривизну, некоторые — больше или меньше темной энергии, но в большинстве показателей они будут похожи на нашу Вселенную.

«Наш расчет дает огромную мотивацию людям, которые пытаются построить микроскопические теории квантовой гравитации. Эта теория в конечном итоге объяснит крупномасштабную геометрию Вселенной», — заявили исследователи.

Несколько лет назад Нил Турок также предположил, что в момент Большого взрыва вместе с нашей Вселенной появилась ее «зеркальная» альтернатива, которая устремилась в обратном направлении по оси времени. В частности, эта гипотеза позволяет объяснить существование темной материи, которая недоступна для обозрения любыми исследовательскими инструментами.

Критика многомировой концепции

Несмотря на первые прикладные шаги в исследовании «альтернативных вселенных», многие исследователи называют их антинаучными и не рассматривают всерьез любые разговоры о существовании других миров.

Например, в 2003 году космолог Пол Дэвис писал, что идеи о бесконечном количестве вселенных, основанные на бесконечности обозримой нам Вселенной, «все чаще нужно принимать на веру, и они все реже подлежат научной проверке».

«Объяснения крайних мультивселенных напоминают богословские дискуссии. В самом деле, обращение к бесконечному множеству невидимых вселенных для объяснения необычных особенностей той, что мы видим, столь же произвольно, как призыв к невидимому Создателю. Теорию мультивселенной можно оформить научным языком, но, по сути, она требует такого же прыжка веры», — говорил Дэвис.

Другой космолог и специалист по общей теории относительности Джордж Эллис уверен, что мультивселенная — это нетрадиционная научная теория. По его словам, даже если мультивселенная существует далеко за пределами космологического горизонта — люди вряд ли когда-нибудь смогут обнаружить какие-либо доказательства этого.

«Причина, по которой некоторые ученые серьезно относятся к возможности существования мультивселенной, в которой константы различаются в разных вселенных, заключается в том, что она, кажется, объясняет тонкую настройку. Но при ближайшем рассмотрении вывод от тонкой настройки к мультивселенной оказывается примером ошибочного суждения», — писал философ и исследователь сознания из Даремского университета в Великобритании Филип Гофф.

В теоретической физике тонкой настройкой называют процесс, в котором параметры модели должны быть очень точно настроены, чтобы соответствовать определенным наблюдениям.

Другие новости

Все новости