Sekiranya Alam Semesta Selari Wujud, Bagaimana Anda Menemui Bukti? - Pandangan Alternatif

Isi kandungan:

Sekiranya Alam Semesta Selari Wujud, Bagaimana Anda Menemui Bukti? - Pandangan Alternatif
Sekiranya Alam Semesta Selari Wujud, Bagaimana Anda Menemui Bukti? - Pandangan Alternatif

Video: Sekiranya Alam Semesta Selari Wujud, Bagaimana Anda Menemui Bukti? - Pandangan Alternatif

Video: Sekiranya Alam Semesta Selari Wujud, Bagaimana Anda Menemui Bukti? - Pandangan Alternatif
Video: Rahasianya Bocor, inilah Misteri Luar Angkasa yang Disembunyikan NASA 2024, Mac
Anonim

Bayangkan seorang ahli fizik duduk di dalam sangkar dengan pistol yang dihalakan terus ke kepalanya. Arah putaran zarah rawak di dalam ruangan diukur setiap beberapa saat. Sekiranya putaran berada dalam satu arah, pistol akan terbakar dan ahli fizik akan mati. Sekiranya yang lain, hanya bunyi klik yang didengar dan ahli fizik masih bertahan. Jadi kemungkinan seorang ahli fizik bertahan adalah 50-50, bukan?

Segala-galanya mungkin tidak begitu sederhana jika kita hidup di pelbagai alam - iaitu, selain alam semesta kita, yang kita sebut sebagai milik kita sendiri, ada banyak yang lain.

Senario ini dengan seorang ahli fizik dan senjata api memulakan eksperimen pemikiran terkenal yang disebut "bunuh diri kuantum," dan ini adalah salah satu cara untuk cuba memahami jika kita hidup hanya di salah satu daripada banyak alam semesta (dan berpotensi tidak terhingga).

Eksperimen pemikiran ini bergantung pada mekanik kuantum dan idea bahawa tidak ada realiti objektif tunggal. Segala sesuatu yang kita lihat di sekitar kita hanyalah salah satu kemungkinan konfigurasi dari semua kebarangkalian kejadian ini atau peristiwa itu berlaku. Salah satu tafsiran mekanik kuantum adalah bahawa semua set kebarangkalian lain boleh wujud di alam semesta yang tersendiri. Oleh itu, jika anda mengikuti eksperimen pemikiran, dengan memberikan tafsiran ini, maka apabila anda mengukur zarah kedua, alam semesta akan terbelah menjadi dua, yang masing-masing akan mempunyai kemungkinan kemungkinan terjadinya kejadian: di mana ahli fizik masih hidup dan di mana ahli fizik itu mati.

Kelangsungan hidupnya sekarang dikaitkan dengan kebarangkalian kuantum, jadi dia nampaknya hidup dan mati pada masa yang sama - hanya di alam semesta yang berbeza. Sekiranya alam semesta baru terbelah setiap kali zarah diukur, dan senapang sama ada menembak atau tidak, maka di salah satu alam semesta itu, ahli fizik akhirnya akan bertahan, katakanlah, 50 ukuran zarah. Ini boleh dibandingkan dengan duit syiling yang dilemparkan 50 kali berturut-turut. Kebarangkalian 50 kali berturut-turut akan muncul ekor sangat kecil, tetapi - kemungkinan cenderung sifar.

Dan jika ini berlaku, ahli fizik akan memahami bahawa multiverse itu nyata, dan dalam kes tertentu - dalam eksperimen yang dijelaskan - ahli fizik itu benar-benar abadi, kerana senapang tidak akan pernah melepaskan tembakan. Tetapi dia juga akan menjadi satu-satunya orang yang mengetahui bahawa alam semesta selari ini wujud. Dan berapa banyak ahli fizik yang perlu "menghabiskan" untuk mengetahui dengan pasti.

Walau bagaimanapun, terdapat versi lain yang lebih pintar dari pelbagai alam semesta yang disokong secara matematik dan berpotensi diuji.

"Bagi sebilangan orang, alam semesta selari seperti melompat melalui portal ke dunia lain atau seumpamanya," kata Matthew Johnson, seorang ahli fizik di Institut Perimeter. "Tetapi itu sama sekali berbeza."

Video promosi:

Bukti nyata dari pelbagai alam semesta akan sukar dijumpai, tetapi mungkin. Dan ini adalah bagaimana ahli fizik merancang untuk melakukannya.

Versi pelbagai

Sebenarnya, terdapat beberapa teori mengenai pelbagai alam semesta, dan alam semesta dari eksperimen pemikiran dengan "bunuh diri kuantum", di mana setiap kemungkinan menjadi kenyataan, adalah salah satu yang paling radikal.

Ahli fizik Institut Teknologi Massachusetts, Max Tegmark menyarankan untuk memecahkan pelbagai teori alam semesta kepada empat jenis untuk menjadikannya lebih mudah difikirkan.

Kami akan memberi tumpuan kepada tahap pertama multiverse - versi ini lebih mudah difahami daripada yang lain. Pada tahap pertama, kita juga mempunyai peluang yang cukup baik untuk mencari bukti yang membuktikan bahawa multiverse itu nyata.

Pelbagai alam semesta berasal dari ramalan matematik teori yang sudah ada, dan multiverse Tahap 1 diramalkan oleh idea yang sangat dihormati dan kuat dalam fizik: inflasi.

Apa yang kita maksudkan dengan "alam semesta"?

Untuk memahami idea pelbagai alam semesta, pertama anda perlu menentukan apa yang kita maksudkan ketika kita mengatakan "alam semesta." Definisi kita tentang "alam semesta" telah berubah lebih dari sekali, misalnya, ketika kita mencipta teleskop pertama, melihat ke angkasa dan mengetahui bahawa bintang-bintang tidak dilekatkan ke langit dengan kuku, dan Bumi tidak sendirian di angkasa.

Tetapi alam semesta jauh lebih besar daripada yang dapat kita lihat melalui teleskop, kata Johnson. Alam semesta kita hanyalah sfera cahaya yang memiliki cukup waktu untuk menjangkau kita. Sekiranya kita menunggu berbilion tahun lagi, kita akan melihat lebih banyak lagi dan konsep alam semesta kita akan terbalik lagi, kata Tegmark.

Seseorang yang berdiri di planet triliunan tahun cahaya akan mempunyai gambaran yang sama sekali berbeza tentang "alam semesta" berdasarkan seberapa banyak cahaya yang telah melanda planet mereka.

Tidak mungkin kita dapat mencapai gelembung alam semesta yang lain ini secara definisi, kerana tidak ada cara untuk melakukan perjalanan lebih cepat daripada cahaya. Walaupun kita tidak dapat melihatnya, ahli fizik percaya bahawa jejak kelahiran mereka masih dapat dijumpai.

Di mana buktinya?

Idea di sebalik inflasi adalah bahawa semasa penubuhannya, alam semesta kita melalui masa pengembangan yang cepat (sejurus selepas Big Bang), ketika sebuah nanometer ruang tiba-tiba meletup 250 juta tahun cahaya dalam waktu kurang dari satu triliun saat.

Setelah inflasi bermula, ia tidak akan berhenti sepenuhnya. Di beberapa kawasan ruang-waktu, ia berhenti, di mana kawasan-kawasan ruang berubah menjadi gelembung, seperti alam semesta yang kita lihat di sekitar, tetapi di tempat-tempat lain, ruang terus berkembang. Sekiranya pengembangannya tidak terbatas, dan banyak yang mempercayainya, maka gelembung alam semesta baru akan terus terbentuk. Ini meninggalkan jejak gelembung. Kami melintasi ruang-waktu di jakuzi alam semesta yang berbuih.

Sekali lagi, tidak ada cara untuk berkomunikasi dengan alam semesta gelembung ini, kerana kita tidak dapat melakukan perjalanan lebih cepat daripada cahaya. Tetapi secara teorinya kita dapat membuktikan bahawa mereka wujud. Dan inilah caranya.

Ketika alam semesta gelembung kita pertama kali terbentuk, ada kemungkinan ia bertembung dengan alam semesta gelembung lain yang terbentuk di sekeliling kita. Tidak mungkin kita masih berada di dekat mereka, kerana pengembangan ruang-waktu yang berterusan membawa kita semakin jauh.

Walau bagaimanapun, kesan perlanggaran awal boleh melemahkan latar gelombang mikro kosmik (panas dari Big Bang). Secara teori, kita dapat melihat riak ini dengan teleskop. Ia akan menjadi cakera yang berubah warna - seperti lebam pada badan dengan latar belakang gelombang mikro.

Jones mencari "lebam" seperti itu, tetapi banyak bergantung pada seberapa cepat alam semesta gelembung lain muncul dan berapa banyak di antaranya. Sekiranya terdapat sedikit gelembung, kita mungkin sama sekali tidak menjumpainya.

Teleskop Angkasa Planck kini sedang mendengarkan langit untuk bukti perlanggaran seperti itu dengan alam semesta lain.

Multiverse di dalam LHC

Ahli fizik yang berbeza mempunyai teori yang berlainan mengenai alam semesta. Versi ini timbul dari teori rentetan, serta idea tentang keberadaan banyak dimensi lain yang tidak dapat kita akses (seperti dalam situasi di mana pahlawan McConaughey masuk dalam filem "Interstellar"). Sebilangan ahli fizik berpendapat bahawa alam semesta selari bersembunyi dalam dimensi tambahan ini.

Idea multiverse ini juga boleh diuji

Ahli fizik akan mencari lubang hitam mikroskopik di Large Hadron Collider, yang baru-baru ini beroperasi. LHC tidak dapat menghasilkan lubang hitam yang akan berbahaya, tetapi menurut teori ini, kemungkinan membuat lubang hitam mikroskopik yang akan menguap seketika. Kehadiran lubang hitam bermaksud bahawa graviti alam semesta kita meresap ke dimensi tambahan.

"Oleh kerana graviti dapat mengalir keluar dari Alam Semesta kita ke dimensi tambahan, model seperti itu dapat diuji dengan menemukan lubang hitam miniatur di LHC," kata ahli fizik Mir Faisal. "Kami telah mengira tenaga untuk mengesan lubang hitam ini di pelangi graviti. Sekiranya kita menemui lubang hitam pada tenaga itu, kita tahu bahawa kedua-dua teori pelangi graviti dan teori dimensi tambahan keduanya betul.

Ini akan menjadi bukti yang kuat untuk teori rentetan dan sejagat sejajar, dan juga membantu menjelaskan mengapa graviti jauh lebih lemah daripada kekuatan asas yang lain.

Namun, belum ada pengesahan yang serius. Cuma keraguan

"Saya percaya hanya pada apa yang disokong oleh bukti eksperimen yang konkrit dan dapat diuji, dan konsep sejagat sejajar tidak dapat membanggakan ini," kata Brian Green, seorang ahli fizik teori di Columbia University.

Masalahnya adalah, kata Johnson, bahawa ahli fizik menjauhkan diri dari perbincangan falsafah mengenai pelbagai alam semesta. Ada yang hanya ingin menguji idea. Yang lain berpendapat teori radikal dan tidak dapat diuji. Tegmark mengatakan bahawa dia akan cuba bereksperimen dengan bunuh diri kuantum ketika dia sudah tua dan lemah. Tetapi mari kita berharap dia hanya bergurau.

Disyorkan: