Misschien zijn wetenschappers dicht bij het oplossen van het meest intrigerende mysterie van het universum: zijn er naast het onze nog andere universums?
Albert Einstein probeerde zijn hele leven een "theorie van alles" te creëren, die alle wetten van het universum zou beschrijven. Had geen tijd.
Astrofysici gaan er tegenwoordig van uit dat de supersnaartheorie de beste kandidaat voor deze theorie is. Het verklaart niet alleen de uitbreidingsprocessen van ons universum, maar bevestigt ook het bestaan van andere universums bij ons in de buurt. Kosmische snaren vertegenwoordigen vervormingen van ruimte en tijd. Ze kunnen groter zijn dan het universum zelf, hoewel hun dikte niet groter is dan de grootte van een atoomkern.
Ondanks zijn verbazingwekkende wiskundige schoonheid en integriteit, moet de snaartheorie echter nog experimentele bevestiging vinden. Alle hoop voor de Large Hadron Collider. Wetenschappers verwachten van hem niet alleen de ontdekking van het Higgs-deeltje, maar ook enkele supersymmetrische deeltjes. Dit zal een sterke ondersteuning zijn voor de snaartheorie en dus voor andere werelden. Ondertussen bouwen natuurkundigen theoretische modellen van andere werelden.
Jaren 50. Worlds of Everett
De eerste over parallelle werelden in 1895 vertelde de aardbewoners door sciencefictionschrijver Herbert Wells in het verhaal "A Door in a Wall". 62 jaar later maakte Hugh Everett, afgestudeerd aan de Princeton University, indruk op zijn collega's met het onderwerp van zijn proefschrift over de splitsing van werelden.
Hier is de essentie: elk moment splitst elk universum zich op in een onvoorstelbaar aantal van zijn eigen soort, en het volgende moment splitst elk van deze pasgeborenen zich op precies dezelfde manier. En in deze enorme menigte zijn er vele werelden waarin je bestaat. In de ene wereld zit je in de metro terwijl je dit artikel leest, in een andere zit je in een vliegtuig. In de ene - jij bent een koning, in de andere - een slaaf.
De aanzet voor de vermenigvuldiging van werelden zijn onze acties, legde Everett uit. Zodra we een keuze maken - bijvoorbeeld "zijn of niet zijn" - in een oogwenk uit één universum, kwamen er twee uit. In het ene leven we, en het tweede - op zichzelf, hoewel we daar aanwezig zijn.
Interessant, maar … Zelfs de vader van de kwantummechanica, Niels Bohr, bleef toen onverschillig tegenover dit gekke idee.
Jaren 80. Werelden Linde
De theorie van de vele werelden zou kunnen worden vergeten. Maar opnieuw kwam een sciencefictionschrijver de wetenschappers te hulp. Michael Moorcock vestigde, door enig instinct, alle inwoners van zijn fabelachtige stad Tanelorn in het Multiversum. De term Multiversum flitste onmiddellijk door de geschriften van serieuze geleerden.
Feit is dat veel natuurkundigen in de jaren tachtig al de overtuiging hadden ontwikkeld dat het idee van parallelle universums een van de hoekstenen zou kunnen worden van een nieuw wetenschappelijk paradigma over de structuur van het universum. De belangrijkste voorstander van dit mooie idee was Andrey Linde. Onze voormalige landgenoot, medewerker van het Physics Institute. Lebedev aan de Academie van Wetenschappen, en nu hoogleraar natuurkunde aan de Stanford University.
Linde bouwt zijn redenering op basis van het Big Bang-model, wat resulteerde in een bliksemsnelle uitdijende bel - het embryo van ons heelal. Maar als een soort kosmisch ei in staat bleek te zijn om het universum te doen ontstaan, waarom kan men dan niet aannemen dat er andere soortgelijke eieren bestaan? Door deze vraag te stellen, bouwde Linde een model waarin inflatoire universums voortdurend opduiken en zich aftakken van hun ouders.
Ter illustratie: men kan zich een bepaald reservoir voorstellen dat gevuld is met water in alle mogelijke aggregatietoestanden. Er zullen vloeistofzones, ijsblokken en dampbellen zijn - en ze kunnen worden beschouwd als analogen van parallelle universums van het inflatoire model. Ze stelt de wereld voor als een enorme fractal bestaande uit homogene stukken met verschillende eigenschappen. Als je je over deze wereld beweegt, kun je soepel van het ene universum naar het andere gaan. Het is waar dat uw reis lang zal duren - tientallen miljoenen jaren.
Jaren 1990. Worlds of Rhys
De logica van het redeneren van de professor in kosmologie en astrofysica aan de universiteit van Cambridge, Martin Rhys, is ongeveer als volgt.
De kans op het ontstaan van leven in het heelal is a priori zo klein dat het op een wonder lijkt, betoogde professor Rice. En als je niet uitgaat van de hypothese van de Schepper, waarom zou je dan niet aannemen dat de natuur willekeurig vele parallelle werelden baart, die als een veld voor haar dienen om te experimenteren met het scheppen van leven.
Volgens de wetenschapper ontstond het leven op een kleine planeet die in een baan rond een gewone ster van een van de gewone sterrenstelsels van onze wereld cirkelde, om de eenvoudige reden dat de fysieke structuur hiervan de voorkeur gaf. Andere werelden in het Multiversum zijn waarschijnlijk leeg.
Jaren 2000. Werelden van Tegmark
Max Tegmark, hoogleraar natuurkunde en astronomie aan de Universiteit van Pennsylvania, is ervan overtuigd dat universums niet alleen kunnen verschillen in locatie, kosmologische eigenschappen, maar ook in de wetten van de fysica. Ze bestaan buiten tijd en ruimte en zijn bijna niet in beeld te brengen.
Overweeg een eenvoudig universum dat bestaat uit de zon, de aarde en de maan, suggereert een natuurkundige. Voor een objectieve waarnemer verschijnt zo'n universum als een ring: de baan van de aarde, "uitgesmeerd" in de tijd, alsof het in een vlecht is gewikkeld - het wordt gecreëerd door het traject van de maan rond de aarde. En andere vormen verpersoonlijken andere fysieke wetten.
De wetenschapper illustreert zijn theorie graag met het voorbeeld van spelen
"Russische roulette". Naar zijn mening splitst zijn universum zich telkens wanneer iemand de trekker overhaalt in tweeën: waar de opname plaatsvond en waar niet. Maar Tegmark riskeert zelf niet om een dergelijk experiment in werkelijkheid uit te voeren - althans in
ons universum.
Andrey Linde is een natuurkundige, bedenker van de theorie van een opblaasbaar (inflatoir) universum. Afgestudeerd aan de Staatsuniversiteit van Moskou. Hij werkte bij het Physics Institute. Lebedev Academie van Wetenschappen (FIAN). Sinds 1990 - hoogleraar natuurkunde aan de Stanford University. Auteur van meer dan 220 werken op het gebied van deeltjesfysica en kosmologie.
Gorgelende ruimte
Andrey Dmitrievich, in welk deel van het veelzijdige universum zijn wij, aardbewoners, "geregistreerd"?
- Afhankelijk van waar we zijn gekomen. Het heelal kan worden onderverdeeld in grote gebieden, die elk met al zijn eigenschappen - plaatselijk - op een enorm heelal lijken. Elk van hen is enorm. Als we in een van hen leven, zullen we niet weten dat er andere delen van het universum bestaan.
Zijn de natuurwetten overal hetzelfde?
- Ik denk anders. Dat wil zeggen, in werkelijkheid kan de wet van de fysica dezelfde zijn. Het is net als water, dat vloeibaar, gasvormig en vast kan zijn. Vissen kunnen echter alleen in vloeibaar water leven. We zijn in een andere omgeving. Maar niet omdat er geen andere delen van het universum zijn, maar omdat we alleen in een handig deel van het 'veelzijdige universum' kunnen leven.
Hoe ziet dit deel van ons eruit?
- Op de bubbel.
Het blijkt dat mensen, naar jouw mening, toen ze verschenen, allemaal in één luchtbel zaten?
- Er heeft nog niemand in de gevangenis gezeten. Mensen werden later geboren, na het einde van de inflatie. Toen ging de energie, die verantwoordelijk was voor de snelle expansie van het heelal, over in de energie van gewone elementaire deeltjes. Dit gebeurde vanwege het feit dat het universum kookte, er bubbels verschenen, zoals in een kokende ketel. Bellen raakten elkaar vanuit de schaduwen, lieten hun energie los en door het vrijkomen van energie werden normale deeltjes geboren. Het universum is heet geworden. En daarna stonden er mensen op. Ze keken rond en zeiden: "Oh, wat een groot universum!"
Kunnen we van het ene bellenuniversum naar het andere komen?
- In theorie wel. Maar onderweg komen we een slagboom tegen. Dit wordt een domeinmuur, energetisch erg groot. Om naar de muur te vliegen, moet je een lange lever zijn, want de afstand ertoe is ongeveer 10 miljoenste lichtjaar. En om de grens over te steken, hebben we veel energie nodig om goed te accelereren en erover te springen. Hoewel het waarschijnlijk is dat we daar zullen sterven, omdat deeltjes van ons, aardse type kunnen vervallen in een ander universum. Of verander uw eigenschappen.
Verschijnen bellen-universums de hele tijd?
- Dit is een eeuwig proces. Het universum zal nooit eindigen. In verschillende delen ervan zijn er verschillende stukken van het heelal, van verschillende typen. Het gebeurt zo. Er verschijnen bijvoorbeeld twee bellen. Elk van hen breidt zich heel snel uit, maar het universum daartussen blijft zwellen, dus de afstand tussen de bellen blijft erg groot en ze botsen bijna nooit. Er verschijnen meer bellen - en het universum breidt zich nog verder uit. Sommige van deze bellen hebben geen structuur - ze zijn niet gevormd. En in het andere deel van deze bellen ontstonden melkwegstelsels, in een daarvan leven we. En er zijn zulke verschillende soorten universum - ongeveer 10 tot de duizendste macht of 10 tot de honderdste. Wetenschappers zijn nog steeds aan het tellen.
Wat gebeurt er in deze vele exemplaren van hetzelfde universum?
- Het universum is nu een nieuwe fase van inflatie ingegaan, maar erg traag. Dit zal onze Melkweg nog niet raken. Omdat de materie in ons Melkwegstelsel door zwaartekracht zeer sterk tot elkaar wordt aangetrokken. En andere sterrenstelsels zullen van ons wegvliegen, en we zullen ze niet meer zien.
Waar zullen ze heen gaan?
- Naar de zogenaamde horizon van de wereld, die 13,7 miljard lichtjaar van ons verwijderd is. Al deze sterrenstelsels zullen aan de horizon blijven plakken en voor ons wegsmelten, plat worden. Ze zullen niet langer met onwetendheid van hen komen, en alleen onze Melkweg zal blijven bestaan. Maar dit duurt niet lang. Na verloop van tijd zullen de energiebronnen in onze Melkweg geleidelijk opraken en zal ons een triest lot overkomen.
Wanneer zal dit gebeuren?
- Gelukkig gaan we niet snel uit elkaar. Over 20 miljard jaar, of zelfs meer. Maar doordat het universum zelfgenezend is, doordat het steeds meer nieuwe delen produceert in al zijn mogelijke combinaties, zal het universum als geheel en het leven in het algemeen nooit verdwijnen.
