תוכן עניינים:

האם יש עולמות מקבילים?
האם יש עולמות מקבילים?

וִידֵאוֹ: האם יש עולמות מקבילים?

וִידֵאוֹ: האם יש עולמות מקבילים?
וִידֵאוֹ: האם אפשר לעשות מסע בזמן? איך יש דבר כזה עולמות מקבילים ? | "השם לא משנה" 2024, מרץ
Anonim

המציאות הפיזית יכולה להיות הרבה יותר נרחבת מסתם פיסת מרחב בזמן שאנו מכנים את היקום. ניתן לבנות את סביבת החלל שלנו בקנה מידה מדהים, והמכשירים האסטרונומיים שלנו מוגבלים להפליא. אנחנו, כמו נמלים, לא יודעים כמה ענק העולם מחוץ לבית הנמלים.

אז כמה פיזיקאים תיאורטיים שוקלים ברצינות את התיאוריה של הרב-יקום, לפיה העולם שלנו הוא רק אחד מני רבים. יתרה מכך, ביישום תורת הקוונטים על היקום, אנו נאלצים להודות שהיא קיימת בו זמנית במדינות רבות.

במילים אחרות, על ידי מתן אפשרות ליישום של תנודות קוונטיות על היקום, אנו נאלצים למעשה להודות בקיומם של עולמות מקבילים. מעניין גם שהשילוב של תורת המיתרים והגרסה ה"נצחית" של הקוסמולוגיה האינפלציונית (מדברים על המודל האינפלציוני של היקום) מספק בסיס טבעי למה שמכונה "רב-יקום נוף".

תורת הרב-יקומים: אינפלציה

מלכתחילה, מושג הרב-יקום מופיע בכמה תחומי פיזיקה (ופילוסופיה) בו-זמנית, אבל הדוגמה הבולטת ביותר היא תורת האינפלציה, שמתארת אירוע היפותטי שקרה כשהיקום שלנו היה צעיר מאוד - פחות מ- בן שני. לפי נאס"א, בפרק זמן קצר להפליא, היקום עבר תקופה של התפשטות מהירה, "נפיחות", והפך גדול יותר ויותר.

מאמינים שהאינפלציה ביקום שלנו הסתיימה לפני כ-14 מיליארד שנים. עם זאת, האינפלציה לא נגמרת בכל מקום בו זמנית. החוקרים מאמינים שאולי ככל שהאינפלציה מסתיימת באזור אחד, היא נמשכת באזורים אחרים.

לפיכך, בעוד שהאינפלציה הסתיימה ביקום שלנו, יכולים להיות אזורים אחרים, הרבה יותר רחוקים שבהם האינפלציה נמשכה - ונמשכת ממש עכשיו. יתרה מכך, יקומים בודדים, על פי LiveScience, יכולים "לצבוט" יקומים גדולים יותר, מתנפחים ומתרחבים, וליצור ים אינסופי של אינפלציה נצחית, מלא במספר יקומים בודדים.

בתרחיש זה של אינפלציה נצחית, כל יקום יקום עם חוקי הפיזיקה שלו, אוסף חלקיקים משלו, נטיית הכוחות שלו וערכי הקבועים הבסיסיים שלו, אומרים החוקרים.

זה עשוי להסביר מדוע ליקום שלנו יש תכונות שיש לו, ובמיוחד כאלו שקשה להסביר באמצעות מושגים כמו חומר אפל או הקבוע הקוסמולוגי. "אם היה רב-יקום, אז היו לנו קבועים קוסמולוגיים אקראיים ביקומים שונים, וזה רק צירוף מקרים שהאחד שיש לנו ביקום שלנו לוקח את הערך שאנו צופים בו", אומר דן הלינג, קוסמולוגים באוניברסיטה אריזונה ומומחה לתיאוריית רב-יקומים.

תורת הרב-יקומים: תצפיות ועדויות

מעניין, עדות נוספת לקיומה של הקריקטורה היא תצפיות - ביקום שלנו כל כך הרבה דברים היו צריכים לקרות שקיומם של חיים נראה מדהים. ואם היה רק יקום אחד, סביר להניח שלא יהיו בו חיים. אבל ברב-יקום, הסבירות לחיים גבוהה בהרבה.אבל תיאוריה זו בקושי יכולה להיקרא משכנעת, וזו הסיבה שרוב המדענים נשארים סקפטיים לגבי הרעיון של רב-יקום.

ועדיין, רבים ניסו למצוא ראיות פיזיות ומשכנעות יותר לקיומו. לדוגמה, אם יקום שכן היה לידנו לפני זמן רב, ייתכן שהוא התנגש בו והותיר חותם ניכר.

ההחתמה הזו יכולה להיות בצורה של עיוותים בקרינת הרקע הקוסמית של המיקרוגל או בקרינת שריד (האור שנותר מאז היקום היה קטן פי מיליון ממה שהוא היום) או בתכונות המוזרות של גלקסיות בכיוון ההתנגשות, על פי מאמר שפורסם על ידי חוקרים מאוניברסיטת קולג' בלונדון. …

כמה אסטרופיזיקאים הלכו אפילו רחוק יותר, וחיפשו סוגים מיוחדים של חורים שחורים שעשויים להיות חפצים מחלקים מהיקום שלנו שהתפצלו ליקום שלהם באמצעות תהליך שנקרא מנהור קוונטי.

אם חלק מהאזורים ביקום שלנו היו מחולקים בצורה כזו, הם היו משאירים מאחוריהם "בועות" ביקום שלנו, שהיו הופכות לחורים שחורים ייחודיים אלה, שלפי החוקרים "עשויים להתקיים היום".

"הגילוי הפוטנציאלי של חורים שחורים אלה יכול להצביע על קיומו של רב-יקום", אומרים תיאורטיקנים. עם זאת, כל סוגי החיפושים הללו עד כה לא הובילו לשום מקום, ולכן כיום ה-Multiverse נותר היפותטי.

תורת הרב-יקומים: קרינת רקע

בשנת 1964 עבדו הפיזיקאים ארנו פניאס ורוברט ווילסון במעבדות בל בהולדל, ניו ג'רזי, ויצרו מקלטי מיקרוגל רגישים במיוחד לתצפיות באסטרונומיה ברדיו. אבל לא משנה מה הם עשו, הם לא הצליחו להיפטר מהמקלטים מרעשי הרדיו ברקע, שלמרבה הפלא, נראה היה שהגיע מכל הכיוונים בו זמנית.

פנזיאס יצר קשר עם הפיזיקאי של אוניברסיטת פרינסטון רוברט דיק, שחשב שרעש רדיו יכול להיות קרינת רקע מיקרוגל קוסמית (CMB), שהיא קרינת המיקרוגל העיקרית שממלאת את היקום.

זהו סיפור גילוי ה-CMB, פשוט ואלגנטי. על גילוים קיבלו פנזיאס ווילסון את פרס נובל לפיזיקה ב-1978, ומסיבה טובה. עבודתם הובילה עידן חדש של קוסמולוגיה, המאפשרת למדענים ללמוד ולהבין את היקום כמו שלא היה מעולם.

מעניין לציין שעבודתם של פיזיקאים הובילה גם לאחת התגליות המדהימות ביותר בהיסטוריה האחרונה: התכונות הייחודיות של קרינת השרידים עשויות להיות העדות הישירה הראשונה לכך שמספר אינסופי של עולמות מחוץ ליקום הידוע באמת קיימים. עם זאת, כדי להבין נכון את האמירה החריגה הזו, יש צורך לעשות מסע אל ראשית הזמן.

תורת הרב-יקומים: המפץ הגדול

על פי התיאוריה המקובלת על מקור היקום, במהלך כמה מאות אלפי השנים הראשונות שלאחר המפץ הגדול, היקום שלנו התמלא בפלזמה חמה להפליא, המורכבת מגרעינים, אלקטרונים ופוטונים שמפזרים אור.

בערך ב-380,000 שנים, המשך ההתפשטות של היקום שלנו קירר אותו לטמפרטורות מתחת ל-3,000 קלווין, מה שאפשר לאלקטרונים להתמזג עם גרעינים ליצירת אטומים ניטרליים, וספיגת האלקטרונים החופשיים אפשרה לאור להאיר את החושך.

הוכחה לכך - בצורת ה-CMB שהוזכר קודם לכן - היא מה שמצאו פנזיאס ווילסון. הגילוי שלהם בסופו של דבר עזר לבסס את תיאוריית המפץ הגדול.

במשך עידנים רבים, ההתפשטות המתמשכת קיררה את היקום שלנו לטמפרטורה של כ-2.7K בלבד, אך טמפרטורה זו אינה אחידה. הבדלי טמפרטורה נובעים מהעובדה שהחומר מפוזר בצורה לא אחידה בכל היקום.מאמינים שזה נגרם על ידי תנודות זעירות בצפיפות הקוונטית שהתרחשו מיד לאחר המפץ הגדול.

בשנת 2017, חוקרים מאוניברסיטת דורהאם בבריטניה פרסמו מאמר המציע שהדפסי CMB (המכונים נקודות קרות) עשויות להיות עדות לעולמות אחרים. המחברים שיערו שהכתמים בקרינת הרקע של המיקרוגל הופיעו כתוצאה מהתנגשות בין היקום שלנו לאחר.

באופן כללי, הכתמים בקרינת השרידים יכולים להיחשב כעדות הראשונה לקיומו של הרב-יקום - מיליארדי יקומים אחרים, הדומים לשלנו, - כותבים החוקרים.

תורת רב-יקומים: חומר אפל

ראיה נוספת באוצר של תורת הרב-יקום היא הוספת מחקר חדש ומעניין ביותר. התוצאות שלו, כותב Vice, מצביעות על כך שחורים שחורים שנוצרו מיקום שקרס מייצרים חומר אפל, והיקום שלנו עשוי להיראות כמו חור שחור עבור אנשים מבחוץ.

שימו לב שחומר אפל הוא חומר בלתי נראה המהווה את רוב המסה של היקום - למרות שהוא אינו פולט אור ניתן לזיהוי, הוא עדיין קיים, מכיוון שיש לו השפעה כבידה על צבירי גלקסיות ועצמים פולטים אחרים בחלל.

מערך מסחרר של השערות הוצע כדי להסביר את החומר האפל, אך כעת מדענים הציעו כי חורים שחורים קדומים, עצמים היפותטיים מימי היקום הראשונים, "הם מועמד בר-קיימא לחומר אפל". למסקנה זו הגיע צוות בינלאומי של חוקרים מארצות הברית, יפן וטייוואן, במאמר שפורסם בכתב העת המדעי Physical Review Letters בינואר השנה.

ובכל זאת, כרגע, כל המושגים הללו הם ספקולטיביים, אם כי פיזיקאים מצפים שדרכים חדשות של תצפית בטלסקופים מתוחכמים בשנים הקרובות יעזרו לענות על שאלות רבות.

תורת הרב-יקומים: שוב אינפלציה

הפיזיקאי התיאורטי הבריטי המפורסם סטיבן הוקינג מת ב-14 במרץ 2018 לאחר שבילה עשרות שנים מרותק לכיסא גלגלים ותלוי בסינתיסייזר דיבור עקב הסבל שנגרם מטרשת צדדית אמיוטרופית. עבודת המחקר האחרונה של המדען, שפורסמה רק 10 ימים לפני מותו, נכתבה יחד עם הפרופסור לפיזיקה תיאורטית תומס הרטוג ועניינה את הרב-יקום.

במאמר שכותרתו "דרך חלקה לצאת מהאינפלציה התמידית?" הוקינג והרטוג קבעו שההתרחבות המהירה של זמן החלל לאחר המפץ הגדול יכולה להתרחש שוב ושוב, וליצור יקומים מרובים.

עבודתם היא בעצם הרחבה של תורת האינפלציה, שמציעה שלפני המפץ הגדול, היקום התמלא באנרגיה שהייתה חלק מהחלל עצמו, ושאנרגיה זו גרמה לחלל להתרחב בקצב אקספוננציאלי. האנרגיה הזו היא שהולידה את המפץ הגדול, ועל זה דיברנו קודם לכן.

עם זאת, מכיוון שהאינפלציה, כמו כל דבר אחר, היא קוונטית בטבעה, זה אומר שחייבים להיות אזורים בחלל ביקום שבהם האינפלציה מסתיימת ומתחיל המפץ הגדול. עם זאת, אזורים אלה לעולם לא יכולים להתנגש זה בזה, מכיוון שהם מופרדים על ידי אזורים של שטח ניפוח.

תורת הרב-יקומים: ביקורת ומסקנות

לסיכום, יש לומר שכאשר מישהו מדבר על התיאוריה של הרב-יקום, זה יכול להישמע גם שחצן וגם צנוע בו זמנית. אבל לפיסיקאים רבים יש תגובה שונה לחלוטין: לדעתם, הרעיון של רב-יקום הוא לא מדעי ואולי אפילו "מסוכן" בכך שהוא יכול להוביל למאמצים מדעיים מוטעים.

לדוגמה, פול שטיינהרדט, פרופסור למדעי הטבע באוניברסיטת פרינסטון, כינה את התיאוריה של הרב-יקום "התיאוריה של כל דבר", מכיוון שהיא תואמת תצפית שרירותית, ולכן אין לה הטיה אמפירית כלשהי.

כך או אחרת, למרות הביקורת על תורת ריבוי העולמות, נתוני המחקר המדעי (שחלקם מתוארים במאמר זה) מאפשרים להעלות גם תיאוריות מטורפות לכאורה כאלה. אחרי הכל, אם נחזור לאנלוגיה של נמלים, מה אנחנו יודעים על העולם שבו אנחנו חיים?

מוּמלָץ: