Sekiranya anda menganggap semuanya terbatas pada apa yang kami dapati di luar cakrawala kosmik, bersiaplah untuk mengubah fikiran anda.
"Sukar untuk membangun model inflasi yang tidak membawa kepada multiverse. Ini tidak mustahil, jadi saya yakin lebih banyak kajian diperlukan. Tetapi kebanyakan model inflasi membawa kepada multiverse, dan bukti inflasi akan mendorong kita ke arah penerimaan yang serius [dari pelbagai alam semesta],”kata Alan Guth, ahli fizik dan kosmologi Amerika yang pertama kali mencadangkan idea inflasi, atau pengembangan kosmik, sekali.
Bayangkan bahawa alam semesta yang kita amati - dari ujung ke ujung - hanyalah titisan di lautan kosmik. Di luar yang kita lihat, ada lebih banyak ruang, lebih banyak galaksi, yang paling penting, berjuta-juta tahun cahaya lebih jauh daripada yang dapat kita jangkau. Dan seluas alam semesta, sama banyaknya bilangan alam semesta yang serupa - ada yang lebih besar dan lebih tua, ada yang lebih kecil dan lebih muda - tersebar di seluruh ruang-waktu. Dan secepat alam semesta ini berkembang, jangka masa yang mengandungnya berkembang dengan lebih pantas, menariknya lebih jauh dan memastikan bahawa tidak ada dua alam semesta yang akan bertemu. Bunyi seperti fiksyen sains? Ini adalah idea saintifik multiverse, atau pelbagai alam semesta. Tetapi jika pandangan ilmiah yang kita ambil hari ini betul,idea ini bukan sahaja mencukupi, tetapi juga akibat yang tidak dapat dielakkan dari undang-undang asas kita, kata ahli fizik Ethan Siegel.
Idea pelbagai alam semesta berakar pada fizik yang diperlukan untuk menggambarkan alam semesta yang kita lihat dan huni sekarang. Di seluruh langit, kita melihat bintang dan galaksi berkumpul di jaring kosmik yang besar. Tetapi semakin jauh ke ruang yang kita lihat, semakin lama semakin lama kita dapat. Semakin jauh galaksi, semakin muda dan, oleh itu, kurang berkembang. Bintang-bintang mereka mempunyai unsur-unsur berat yang lebih sedikit, mereka kelihatan lebih kecil kerana lebih sedikit penggabungan, lebih banyak lingkaran, dan lebih sedikit elips (kerana yang terakhir memerlukan masa), dan seterusnya. Sekiranya kita bergerak ke had yang dapat dilihat, kita akan menjumpai bintang-bintang pertama di alam semesta, dan di luarnya - kawasan kegelapan di mana hanya satu cahaya yang tersisa: selepas kejadian Big Bang.
Big Bang sendiri - yang berlaku 13.8 bilion tahun yang lalu - bukan permulaan ruang dan waktu, melainkan permulaan alam semesta kita yang dapat dilihat. Sebelum itu, ada era yang dikenal sebagai inflasi kosmik, ketika ruang itu sendiri berkembang secara eksponensial, dipenuhi dengan tenaga yang melekat pada struktur ruang-waktu. Inflasi kosmik sendiri adalah contoh teori yang datang dan menggantikan teori yang muncul sebelumnya:
Ini sesuai dengan semua kejayaan teori Big Bang dan merangkumi keseluruhan kosmologi moden.
- Dia menjelaskan sejumlah masalah yang tidak dapat dijelaskan oleh Big Bang, termasuk mengapa alam semesta berada di mana-mana suhu yang sama, mengapa secara spasial rata, dan mengapa tidak ada peninggalan bertenaga tinggi seperti monopol magnetik yang tersisa.
Video promosi:
Dan dia membuat banyak ramalan baru yang dapat diuji secara pengamatan, yang sebagian besar disahkan.
Namun demikian, ada satu akibat, yang diramalkan oleh teori inflasi. Kami tidak tahu sama ada kami dapat mengesahkannya atau tidak: pelbagai alam semesta.
Inflasi membawa kepada pengembangan ruang yang eksponensial, yang dapat dengan cepat menghasilkan kenyataan bahawa setiap ruang melengkung yang sudah ada akan kelihatan rata.
Inflasi menyebabkan ruang berkembang secara eksponen. Maksudnya, anda mengambil apa sahaja yang ada sebelum Big Bang dan menjadi jauh lebih banyak daripada sebelumnya. Sejauh ini, ini sesuai dengan kita: ia menerangkan bagaimana kita mendapat alam semesta yang homogen dan besar. Apabila inflasi berakhir, alam semesta dipenuhi dengan jirim dan radiasi, rupa yang kita lihat sebagai Big Bang yang panas. Dan di sinilah kebiasaan bermula. Agar inflasi berakhir, tidak kira bidang kuantum mana yang bertanggung jawab untuk itu, ia perlu beralih dari keadaan tidak stabil tenaga tinggi ke keadaan rendah tenaga dan stabil. Peralihan dan "meluncur" ke lembah inilah yang menyebabkan inflasi berakhir dan menyebabkan Big Bang.
Tetapi tidak kira bidang mana yang bertanggung jawab untuk inflasi, seperti di semua bidang lain yang mematuhi undang-undang fisika, bidang itu harus menjadi bidang kuantum. Seperti semua medan kuantum, ia dijelaskan oleh fungsi gelombang, dengan kebarangkalian perambatan gelombang dari masa ke masa. Sekiranya magnitud medan perlahan-lahan bergulir ke lembah, penyebaran kuantum fungsi gelombang akan lebih cepat daripada roll-off, yang bermaksud bahawa mungkin - bahkan mungkin - inflasi secara beransur-ansur akan menyebabkan Big Bang.
Sekiranya inflasi adalah medan kuantum, besarnya medan akan berubah dari masa ke masa, dengan kawasan ruang yang berlainan mengambil kesedaran yang berbeza dari nilai lapangan. Di banyak wilayah, nilai ladang akan jatuh ke dasar lembah, mengakhiri inflasi, tetapi di banyak kawasan lain, inflasi akan berterusan selagi anda suka di masa depan.
Oleh kerana ruang mengembang pada kadar eksponensial semasa inflasi, ini bermakna bahawa lebih banyak kawasan ruang dibuat dari masa ke masa. Di beberapa kawasan, inflasi akan berakhir: di mana ladang meluncur ke lembah. Tetapi pada yang lain, inflasi akan berterusan, mewujudkan lebih banyak ruang di setiap kawasan di mana inflasi berakhir. Kadar inflasi jauh lebih cepat daripada kadar pengembangan maksimum Alam Semesta yang penuh dengan jirim dan tenaga, oleh itu, dalam masa sesingkat mungkin, kawasan inflasi merangkumi segalanya. Menurut mekanisme yang memberi kita inflasi yang mencukupi untuk menciptakan alam semesta yang kita lihat, wilayah ruang kita di mana inflasi telah berakhir dikelilingi oleh lebih banyak kawasan lain - di mana inflasi berlanjutan atau tidak segera berakhir.
Inflasi berterusan tanpa had, walaupun terdapat kawasan di mana ia berakhir
Di sinilah fenomena yang dikenali sebagai inflasi kekal berlaku. Di mana inflasi berakhir, Big Bang dilahirkan dan alam semesta - seperti yang kita lihat - serupa dengan yang kita miliki. Tetapi di mana inflasi tidak berakhir, lebih banyak ruang inflasi dilahirkan, yang menimbulkan wilayah lain di mana akan ada poni besar, terpisah dari wilayah kita, dan wilayah lain di mana inflasi bermula.
Betapa besarnya alam semesta kita, ini hanyalah sebahagian kecil dari semua yang sebenarnya
Gambaran mengenai alam semesta yang luas ini, jauh lebih besar daripada bahagian yang sedikit yang dapat kita perhatikan, yang selalu dibuat oleh ruang bengkak, adalah alam semesta. Penting untuk difahami bahawa multiverse bukanlah teori saintifik sendiri. Itu tidak membuat ramalan dan fenomena yang dapat kita perhatikan. Tidak, multiverse itu sendiri adalah ramalan teoritis yang mengikuti hukum fizik yang kita simpulkan hingga kini. Mungkin ini adalah akibat yang tidak dapat dielakkan dari undang-undang ini: jika anda menggunakan alam semesta inflasi yang dikendalikan oleh fizik kuantum, anda akan memperolehnya.
Mungkin pemahaman kita tentang keadaan ini sebelum Big Bang salah, dan pemahaman kita tentang inflasi sama sekali salah. Dalam kes seperti itu, kewujudan pelbagai alam semesta tidak akan menjadi akibat akhir. Tetapi ramalan inflasi abadi, yang mengandungi alam semesta saku yang tak terhitung jumlahnya, adalah akibat langsung dari teori terbaik kita, jika betul.
Apakah multiverse itu? Ia boleh melampaui fizik dan menjadi "metafizik" bermotivasi fizikal pertama yang pernah kita temui. Buat pertama kalinya, kami memahami had apa yang dapat diajarkan oleh alam semesta kita. Sehingga itu, kita dapat meramalkan, tetapi kita tidak dapat mengesahkan atau menyangkal kenyataan bahawa alam semesta kita hanya satu bahagian kecil dari alam yang lebih besar: alam semesta.
Ilya Khel
