Alam semesta yang kita tinggali sangat besar, penuh dengan jirim dan tenaga, dan berkembang dengan lebih pantas dan pantas. Melihat berbilion tahun cahaya, kita dapat melihat berbilion tahun masa lalu kuno kita, melihat pembentukan planet, bintang dan galaksi. Kami melihat sejauh ini, kami menjumpai awan gas yang belum melahirkan satu bintang, dan galaksi yang terbentuk ketika alam semesta kita 97% lebih muda. Yang paling ingin tahu adalah kita dapat melihat peristiwa besarnya Ledakan Besar, yang masih ada sejak zaman alam semesta berusia sekitar 380.000 tahun. Tetapi dengan semua kemegahan kosmik ini, kita tidak pernah menemui bukti bahawa alam semesta kita bertembung dengan alam semesta lain di banyak alam semesta. Kenapa?
Memang, jika teori pelbagai alam semesta betul, alam semesta kita yang berkembang pasti bertembung dengan alam semesta yang lain. Bukankah begitu? Bagaimanapun, alam semesta kita sekarang begitu besar sehingga ada yang menggambarkannya sebagai ukuran yang tidak terbatas.
Oleh itu bukan sahaja logik menegaskan, tetapi juga otoriti terkenal Roger Penrose. Kebijaksanaan Penrose dan konvensional salah di sini. Alam semesta kita berada dan harus diasingkan dan bersendirian di alam semesta.
Walaupun topik ini terlalu popular dan kontroversial, hipotesis fizikal yang kuat menyokong adanya pelbagai alam semesta. Sekiranya kita menggabungkan dua aliran pemikiran kita tentang bagaimana alam semesta berfungsi, inflasi kosmik dan fizik kuantum, kita pasti akan berakhir dengan alam semesta kita dalam pelbagai alam semesta. Terdapat satu kesimpulan lain: setiap alam semesta yang diciptakan - dan setiap Big Bang yang mendahuluinya - akan dipisahkan secara langsung dan selamanya oleh sebab yang lain. Kenapa? Ahli fizik Ethan Siegel akan membongkar.
Inflasi kosmik datang sebagai tambahan kepada teori Big Bang, menyediakan mekanisme untuk menjelaskan mengapa alam semesta bermula dengan keadaan tertentu. Khususnya, inflasi memberi jawapan kepada soalan mengenai …
- mengapa alam semesta berada di mana-mana dengan suhu yang sama;
- mengapa ruang itu rata;
- mengapa tidak ada peninggalan bertenaga tinggi seperti monopol magnetik yang tersisa.
Video promosi:
… Semasa terus meninggalkan ramalan baru untuk disahkan. Ramalan ini merangkumi spektrum fluktuasi kepadatan spesifik yang dengannya alam semesta dilahirkan; suhu maksimum yang dicapai oleh Alam Semesta pada peringkat awal Big Bang; kewujudan turun naik pada skala yang melebihi cakrawala kosmik, dan spektrum turun naik gelombang graviti tertentu. Semua ini, kecuali yang terakhir, telah disahkan oleh pemerhatian.
Inflasi kosmik, tepatnya, adalah periode sebelum Big Bang, ketika tenaga yang wujud di angkasa itu sendiri berlaku di Alam Semesta. Sekarang nilai tenaga gelap terlalu kecil, tetapi semasa inflasi jauh lebih tinggi: ketumpatan tenaga jauh lebih banyak ketika Alam Semesta penuh dengan bahan dan radiasi semasa tahap pertama Big Bang.
Oleh kerana pengembangan alam semesta didorong oleh tenaga yang melekat di ruang itu sendiri, selama tempoh inflasi, pengembangan itu bersifat eksponensial, ruang baru diciptakan. Sekiranya ukuran Alam Semesta berlipat ganda dalam waktu n, maka setelah 10 tempoh masa ini, ukurannya sudah 210 atau bahkan 21000 kali lebih besar. Dalam jangka masa yang singkat, mana-mana kawasan ruang yang tidak berbentuk dan tanpa bahan menjadi tidak dapat dibezakan dari rata, dan semua zarah jirim membengkak sehingga kedua-dua zarah tidak akan bertemu lagi.
Walau bagaimanapun, inflasi tidak dapat bertahan selamanya. Tenaga yang wujud di angkasa tidak boleh kekal selamanya, jika tidak, Big Bang tidak akan berlaku, dan Alam Semesta tidak akan dilahirkan. Oleh itu, tenaga mesti dipindahkan dari tisu ruang ke bahan dan radiasi. Untuk melihat inflasi sebagai padang, bayangkan bola di atas bukit. Selagi bola berada di puncak, inflasi dan pengembangan eksponensial berterusan. Tetapi agar inflasi berakhir, apa sahaja bidang kuantum yang bertanggungjawab, ia perlu berpindah dari keadaan tidak stabil tenaga tinggi ke keadaan keseimbangan tenaga rendah. Peralihan ini, "memutar" bola ke bukit, membawa inflasi berakhir dan menimbulkan Big Bang.
Namun, ada satu tetapi: apa yang dijelaskan di atas berfungsi seperti bidang klasik, tetapi inflasi harus, seperti semua bidang fizikal, bersifat kuantum. Seperti semua medan kuantum, ini dijelaskan oleh fungsi gelombang, dan kebarangkalian gelombang menyebar dari masa ke masa. Sekiranya nilai medan bergerak cukup perlahan di atas bukit, perambatan kuantum fungsi gelombang akan lebih cepat daripada roll-off, memungkinkan - bahkan mungkin - untuk Big Bang dan akhir inflasi.
Oleh kerana ruang mengembang dengan laju eksponensial semasa inflasi, ini berarti bahawa sejumlah besar kawasan ruang akan muncul dari masa ke masa. Maksudnya ialah inflasi tidak akan berakhir di mana-mana semalam; kawasan yang berlainan akan menerima nilai medan kuantum dan arah yang berbeza. Di beberapa kawasan, inflasi akan berakhir, dan ladang akan meluncur ke lembah. Pada yang lain, inflasi akan berterusan, memberi kehidupan kepada ruang baru.
Dari sinilah muncul fenomena inflasi abadi dan idea pelbagai alam semesta. Di mana inflasi berakhir, kita mendapat Big Bang dan Alam Semesta - bahagian yang dapat kita perhatikan. Tetapi di sekitar wilayah di mana inflasi berakhir dan Big Bang terjadi, akan ada juga wilayah di mana inflasi belum berakhir, dan pengembangan eksponensial terus berlanjut. Lebih banyak ruang berkembang dilahirkan di wilayah-wilayah ini, mendorong kawasan di mana inflasi berakhir lebih cepat daripada yang dapat berkembang. Setiap kawasan baru di mana Big Bang akan dipisahkan secara terpisah dari wilayah kita, sepenuhnya dan selamanya.
Sekiranya anda memikirkan alam semesta berganda sebagai lautan besar, anda boleh menarik alam semesta individu di mana Big Bang berlaku sebagai gelembung kecil di lautan. Gelembung ini, seperti gelembung sebenar yang lahir di dasar laut, akan berkembang sepanjang masa seiring dengan pengembangan alam semesta kita. Tetapi, tidak seperti air cair di lautan, "lautan" jangka waktu inflasi berkembang lebih cepat daripada gelembung yang dapat berkembang. Dan kerana ruang di antara mereka tumbuh dan akan sentiasa tumbuh, kedua gelembung itu tidak akan pernah menyentuh.
Ini akan menjadi kejutan besar, bertentangan dengan ramalan teori inflasi dan kuantum, jika kedua-dua alam semesta bertembung. Walaupun pelanggaran gelembung seperti itu akan meninggalkan lebam di alam semesta kita, yang akan kita dapati dengan pasti akan dikesan dalam kejadian Big Bang, namun tidak ada bukti lebam tersebut. Seperti yang diramalkan oleh teori terbaik kami.
Ilya Khel
