В поисках Доктора Стрэнджа. Что такое мультивселенная с точки зрения науки

17 мая, 21:00
Мультивселенная (Фото:Marvel)

Мультивселенная (Фото:Marvel)

В начале мая 2022 состоялась мировая премьера фильма Доктор Стрэндж: В мультивселенной безумия. Разбираемся, что такое мультивселенная с научной точки зрения и что об этом думают ученые.

Фанаты киновселенной Marvel ждали сиквел Доктора Стрэнджа шесть лет.

И хоть большинству укранцев этой весной совсем не до громких кинопремьер, в сети горячо обсуждают новую экранизацию супергеройского комикса.

Видео дня

Фильм, который все еще находится в прокате, на момент написания материала получил 7.4 звезды в рейтнге IMBd, а 380 критиков Rotten Tomatoes оставили 74% положительных отзывов о ленте. Хотя рейтинг фильма с учетом голосов всей аудитории сайта составил 86%.

В новом Докторе Стрэндже есть межпространсвенный демон-осьминог, несколько версий Земли, иллюминаты, темное измерение, сопряжение миров, путешествия по мультивселенной, а также альтернатива самого Стивена Стрэнджа — Америка Чавес.

Но что означает понятие «мультивселенная» с точки зрения астрофизики, и что предлагают ученые в качестве реальных доказательств существования других миров?

Научная фантастика

Marvel
Фото: Marvel

Несмотря на фантастический жанр нового фильма, у первого Доктора Стрэнджа были вполне серьезные научные консультанты, которые следили за соблюдением базовых понятий и помогали сценаристам с аргументацией.

«Комикс поднимает важную проблему из области философии, которая восходит еще к Платону и Аристотелю: как соотносится разум и тело, чем является наше мышление и как оно может влиять на объективный мир», — говорил астрофизик Адам Франк, который был консультантом первого Доктора Стрэнджа.

По его словам, научная идея мультивселенной состоит в интерпретаци множественности миров в квантовой механике. Эта область физики предусматривает, что каждый раз, когда происходит квантовое событие, возникает своего рода параллельная вселенная, в которой продолжаются расщепления.

Помните квантовые компьютеры с нестабильной суперпозицией их кубитов? Примерно такие современные разработки и эксперименты позволяют ученым заглянуть в замочную скважину идеи мультивселенной.

«В науке, в физике, мы представляем каждую из этих вселенных как одно из измерений бесконечномерного абстрактного пространства. В фильме просто играют с этой идеей и строят красивую визуализацию всего этого», — объяснял Франк.

Астрофизик заявил, что сценаристы фильма строили повествование с уважением к науке, демонстрируя «согласованную и последовательную вселенную».

История

По данным Британской энциклопедии, термин «мультивселенная» впервые использовал американский философ и отец современной психологии Уильям Джеймс в 1895 году.

Правда, в своем описании мультивселенной Джеймс имел в виду природные явления, которые «сбивают с толку морального значения», а никак не другие возможные вселенные.

В то же время, примеры идей бесконечных миров находили у древнегреческих философов. Например, в третьем веке до нашей эры ранний стоик Хрисипп из Сол препдоложил, что «мир вечно истекает и возрождается», фактически прогнозируя существование множества вселенных в пространстве-времени.

Гораздо шире теорию мультивселенной стали рассматривать уже во второй половине XX века. После того, как австрийский физик-теоретик Эрвин Шредингер рассказал о квантовой суперпозиции, описанной в парадоксе кота Шредингера.

Именно в контексте квантовой механики термин мультивселенная впервые использовал английский писатель-фантаст Майкл Муркок в одноименной серии новелл начала 1960-х.

Сегодня под мультивселенной подразумевают «гипотетическую совокупность потенциально разнообразных наблюдаемых вселенных», каждая из которых включает все, что экспериментально доступно связанному сообществу наблюдателей.

Например, размер наблюдаемой Вселенной, доступной для наших телескопов, составляет около 90 миллиардов световых лет в поперечнике. Согласно космологическим и квантовым теориями мультивселенной, эта Вселенная может составлять «бесконечно малое подмножество мультивселенной».

Классификация

СС
Фото: СС

Существует множество теорий классификации миров в мультивселенной. Одну из самых распространенных выдвинул шведско-американский космолог и астрофизик Макс Тегмарк.

Согласно Гипотезе математической вселенной (ГМВ) Тегмарка, наша внешняя физическая реальность является математической структурой. На основе этого Тегмарк выделил четыре уровня мультивселенной:

  • Уровень 1: миры за пределами нашего космологического горизонта

Учитывая бесконечнось обозримой Вселенной, предполагается, что за пределами космологического горизонта, доступного человеку, могут существовать вселенные с похожими или даже идентичными конфигурациями.

  • Уровень 2: миры с другими законами физики

Взятая за основу инфляционная модель Вселенной гласит, что пространство-время постоянно расширяется. Однако, на этом уровне Тегмарка, некоторые области пространства перестают расширяться и могут подвергаться спонтанным нарушениям симметрии, что приводит к существованию миров с разными свойствами и разными физическими константами.

  • Уровень 3: многомировая интерпретация квантовой механики

Этот уровень переплетается с многомировой интерпретацией квантовой механики, согласно которой существует множество параллельных вселенных с одинаковыми законами природы, но которые находятся в разных состояниях.

  • Уровень 4: конечный ансамбль

На этом уровне Тегмарк считает все вселенные одинаково реальными и такими, которые могут быть описаны разными математическими структурами. «Любая мыслимая теория параллельной вселенной может быть описана на уровне IV, и включает в себя все другие ансамбли, поэтому замыкает иерархию множественных вселенных», — писал сам Тегмарк.

Кроме этого, американский физик-теоретик Брайан Грин описал еще девять типов мультивселенной в своей книге «Скрытая реальность. Параллельные миры и глубинные законы космоса».

В частности, Грин выделяет стеганую, инфляционную, мембранную, циклическую, пейзажную, квантовую, голографическую, смоделированную и окончательную мультивселенные.

Критика

Наряду со сторонниками теорий мультивселенной существует и много ученых, которые называют их антинаучными и не рассматривают всерьез любые разговоры о существовании других миров.

Например, автор и космолог Пол Дэвис в 2003 году написал, 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», — заявил Дэвис.

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

«Причина, по которой некоторые ученые серьезно относятся к возможности 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.

Научные исследования

Science
Фото: Science

В последние годы появлялось много научных исследований, результаты которых противоречили известным нам законам физики.

В медиа эти истории быстро приписывали к «открытию параллельных вселенных», однако ученые не спешат разбрасываться подобными заявлениями.

Одно из самых известных подобных исследований касалось экспериментов с Антарктической импульсной переходной антенной ANITA для излучения космических частиц — нейтрино — сверхвысокой энергии.

Самая интересная характеристика нейтрино заключается в том, что эта частица не имеет электрического заряда, практически не взаимодействует с любой материей и может менять свои характеристики. Ученые предполагают, что когда нейтрино сталкиваются с некоторыми атомами — появляются другие частицы, существование которых могут подтвердить современные детекторы.

Именно для исследования этих частиц ученые из NASA использовали ANITA: набор радиоантенн закрепили на гелиевом аэростате, который поднялся на высоту около 37 км и наблюдал за взаимодействием излучаемых космических радиоимпульсов с антарктическим ледяным покровом.

«Антарктида является идеальным местом для того, что мы хотим сделать. Лед обладает удивительным свойством почти полностью очищаться от радиоволн, что позволяет смотреть сквозь него на несколько миль и увидеть субконтинент ниже», — говорил ведущий автор исследования, профессор физики из Гавайского университета в Маноа Питер Горхам.

В результате наблюдений ученые засекли один из трех видов нейтрино — тау-нейтрино, которая может лежать в основе так называемой зеркальной или темной материи. Однако, авторы исследования также предположили, что обнаруженные высокоэнергетические частицы исходили из внутренней части Земли, вместо того, чтобы попадать на Землю из космоса.

«Зеркальная материя и даже зеркальная Вселенная могут быть реальными, но если вы хотите сделать это необычное утверждение, вам лучше убедиться, что ваши доказательства настолько же экстраординарны», — писал астрофизик Этан Сигел.

Стоит учесть, что эксперименты с обнаружением аномального поведения нейтронов при их расщеплении на протоны проводили еще в конце XX века.

А для поиска «других миров» современные физики пытаются засечь следы темной материи и антиматерии, которую могут представлять множество невидимых нам частиц, образующихся в результате распада нейтронов.

Показать ещё новости
Радіо НВ
X