جهان های موازی

دانشمندان حدس می زنند که جهان ما ممکن است تنها جهان خارج از جهان نباشد - در عوض ممکن است در مجموعه ای از جهان های بی نهایت یا موازی به نام "چندجهان" زندگی کنیم. جهان های نامتناهی نتیجه چندین نظریه علمی هستند. به عنوان مثال، اگر فضازمان واقعاً برای همیشه ادامه داشته باشد، ممکن است در نهایت شروع به تکرار کند، زیرا ذرات را فقط می توان به تعداد محدودی از راه ها مرتب کرد. یک چندجهانی همچنین می‌تواند از «جهان‌های حباب‌دار» به وجود بیاید. یا جهان های موازی، که در آن جهان های سه بعدی متعدد در فضایی با ابعاد بالاتر نگهداری می شوند و قادر به تعامل نیستند. در حالی که برخی از جهان‌ها در چندجهان ممکن است شبیه جهان ما باشند، برخی دیگر می‌توانند قوانین فیزیک و ثابت‌های بنیادی بسیار متفاوتی داشته باشند.

تورم کیهانی

تورم پر هرج و مرج ابدی، که جهان های متعددی را ایجاد می کند، برگرفته از نظریه تورم کیهانی است که توسط فیزیکدانی به نام آلن گوث در موسسه فناوری ماساچوست ایجاد شده است. او تورم کیهانی را برای حل چندین مشکل عمیق در کیهان شناسی جهان ما فرموله کرد - برای مثال، چرا جهان اولیه بسیار (و به طرز عجیبی) همگن بود، حتی اگر مناطق جدا شده به طور علّی قطع شده بودند؟ (مناطق نمی توانند تأثیراتی را با دیگران ایجاد کنند، زیرا فواصل بسیار زیاد و زمان سپری شده بسیار کوتاه بود، حتی اگر اطلاعات با سرعت نور رد و بدل می شد، چیزی که نظریه پردازان آن را «مشکل افق» می نامند.)

در یکی از قسمت‌های سریال Closer to Truth، گوث تورم را این‌گونه توصیف کرد: «جهان ما با یک دوره حیرت‌انگیز کوتاه انبساط عظیم و تصاعدی آغاز شد که توسط حالت عجیبی از ماده به نام «خلاء کاذب» هدایت می‌شد که در واقع یک دافعه گرانشی ایجاد می‌کند. " («دوره کوتاه تکان دهنده» گوث واقعاً به طرز شگفت انگیزی کوتاه است - از 10^-36 ثانیه پس از T0، مبدأ جهان، تا حدود 10^-32 ثانیه.) بر اساس نظریه میدان کوانتومی، کلمه "خلاء" بخشی از فضا را نشان می دهد که دارای حداقل انرژی محلی است، اما کمترین انرژی ممکن را ندارد، و کلمه "کاذب" به معنای در نهایت ناپایدار استفاده می شود، اگرچه خلاء می تواند برای مدت زمان ثابت باقی بماند. مدت بسیار طولانی اهمیت این است که یک "خلاء کاذب" می تواند به حالت انرژی پایین تر "تونل" کند و انرژی عظیمی را آزاد یا "ایجاد" کند. گوث گفت: در این سناریوی تورمی، انبساط نمایی پایان می‌یابد، زیرا خلاء کاذبی که گرانش دافعه را به حرکت در می‌آورد، ناپایدار است، و بنابراین تجزیه می‌شود، دقیقاً مانند تجزیه عناصر رادیواکتیو. پایان آن تورم اولیه، پس از گسترش تصاعدی فضا در این کسری زودگذر از ثانیه، تبدیل به بیگ بنگ سنتی می شود، که در آن انرژی عظیمی که در خلاء کاذب محبوس شده بود آزاد می شود و به انرژی و ماده اولیه تبدیل می شود. کائنات. این انرژی چیزی است که یک سوپ غیرقابل تصور داغ و یکنواخت از ذرات پلاسمیک را تولید می کند، که نقطه شروع در نظریه سنتی بیگ بنگ است.

چندجهانی چقدر بزرگ است؟

  یک سوال بزرگ درباره وجود این است که چقدر بزرگ است؟ منظور من از "آن" هر چیزی است که وجود دارد. همه چیز وجود دارد. ابعاد فیزیکی همه چیز وجود دارد چیست؟ مکانی برای شروع به اندازه جهانی است که در آن قرار داریم. طبق یکی از مدل های گوث، جهان جیبی ما ممکن است حداقل 10^23 برابر بزرگتر از جهان قابل مشاهده ما باشد (زیرا، برای کارکرد، تورم به حداقل 100 دو برابر شدن اندازه جهان نیاز دارد، 2^100 = تقریباً 10 ^30). این بدان معناست که جهان جیبی که ما آن را خانه می نامیم، 100 میلیارد تریلیون برابر بزرگتر از همه چیزهایی است که با بزرگترین تلسکوپ هایمان می توانیم ببینیم. (مدل ها، جای تعجب نیست، به اطراف بپرید.) گوث گفت، بنابراین، گستره وسیع جهان مرئی ما فقط یک ذره ناچیز در جهان جیبی در حال متورم خودمان است. و این جهان خود تنها یک جهان جیبی در میان بی شمار یا حتی بی نهایت جهان جیبی دیگر است. وقتی برای اولین بار متوجه شدم که چگونه تورم کیهانی به طرز شگفت انگیزی اندازه جهان چندگانه را افزایش می دهد، چقدر کل کیهان به طرز غیرقابل توصیفی گسترده است، ناراحت کننده بود. هنوز هم می توانم شوک را احساس کنم. این در اواخر دهه 1990 زمانی اتفاق افتاد که من برای اولین مصاحبه خود با آندری لینده «نزدیک به حقیقت» آماده می شدم. در خواندن مقالات لینده در مورد تورم آشفته ابدی (بخش هایی که می توانستم بفهمم)، مدام به اعداد بسیار بزرگی برخورد کردم که او برای بیان اندازه جهان از آنها استفاده می کرد - اما اغلب هیچ واحد اندازه گیری مرتبط با آن اعداد را نمی دیدم. من متحیر بودم: فکر کردم اندازه همیشه به واحد نیاز دارد. من متوجه شدم که بسیاری از اعداد بزرگ نسبت به اندازه جهان فعلی ما هستند. اما جهان کنونی ما چقدر بزرگ است؟ با توجه به سرعت حرکت نور از زمان انفجار بزرگ، ما نمی توانیم همه آن را ببینیم. من هوس واحدهایی با تمام اعداد را داشتم تا بتوانم اندازه واقعی دید چندجهانی لیند (در مدل‌های مختلف) را درک کنم. آیا لینده در مورد سانتی متر صحبت می کرد یا کیلومتر؟ یا برای این موضوع، حدود نانومتر (10^-9 متر) یا کیلوپارسک (3262 سال نوری)؟ توصیف اندازه مطلق فقط با یک عدد و بدون واحد غیرممکن به نظر می رسید. چرا لیند با استفاده نکردن از واحدها من را ناامید می کرد؟ ناگهان به من برخورد کرد. واحدها مهم نیست! این غیر منطقی به نظر می رسد: چگونه تفاوت بین نانومتر و کیلوپارسک مهم نیست؟ بدتر میشود. کوچکترین و بزرگترین اندازه های شناخته شده را مقایسه کنید: طول پلانک که ~10^-35 متر است (یک پروتون حدود 100 میلیون تریلیون بار بزرگتر از طول پلانک است) و قطر جهان مرئی که ~10^27 است. متر تفاوت بین این کوچکترین و بزرگترین واحدهای اندازه گیری بالقوه ~ 10^62 مرتبه قدر است - اما حتی این محدوده غول پیکر در مقایسه با اعداد لینده اساساً به صفر کاهش می یابد. این چیزی است که لینده به من گفت: "اگر ما در مورد ساده ترین مدل های تورم صحبت می کنیم، انتظار می رود اندازه کیهان حداقل چندین مرتبه بزرگتر از چیزی باشد که اکنون می بینیم. اما توضیح اینکه چرا باید بگوییم بسیار دشوار است. در گذشته من از تخمین 10^10^12 (10 به توان 10 افزایش یافته به توان 12) استفاده می کردم، اما اگر این یک خود بازتولید کننده باشد. جهان در حال باد کردن ابدی است، پس به احتمال زیاد، به سادگی بی نهایت است." (لیند تاکید کرد که "هر برآوردی بسیار خام و وابسته به مدل است.") بیایید عدد نامتناهی لیند، 10^10^12 را در نظر بگیریم. از آنجایی که 10^12 برابر با 1,000,000,000,000 یا 1 تریلیون است، این عبارت 10^1,000,000,000,000 است. این عدد به معنای یک تریلیون مرتبه قدر، یک تریلیون ضرب متوالی در 10 است. در مقایسه، حتی گستره وسیع بین طول پلانک و قطر کل جهان مرئی - 62 مرتبه قدر - بی معنی می شود! این تفاوت بین 62 و 1 تریلیون نیست (که خود آشکارا بسیار زیاد است). این تفاوت بین 62 و 1 تریلیون مرتبه قدر است، تفاوت بین ضرب در ده 62 برابر و ضرب در ده 1 تریلیون بار. یعنی این تفاوت در ضرب های متوالی 10 از 999,999,999,938 است. به همین دلیل است که عدد لینده برای اندازه یک جهان پر هرج و مرج ابدی به واحد اندازه گیری نیاز ندارد. واحدها چیزی به معنای آن اضافه نمی کنند. اندازه کیهان بسیار وسیع است.

هفت نوع جهان چندگانه