Мультиверс

Материал из wikixw
Перейти к навигации Перейти к поиску

Для других целей см. раздел Мультивселенная (устранение неоднозначности).

Мультивселенная-это гипотетическая группа из нескольких вселенных.[a] Вместе эти вселенные включают в себя все, что существует: все пространство, время, материю, энергию, информацию, а также физические законы и константы, которые их описывают. Различные вселенные в мультивселенной называются "параллельными вселенными", "другими вселенными", "альтернативными вселенными" или "многими мирами"

История концепции[править]

Ранние зафиксированные примеры идеи бесконечных миров существовали в философии древнегреческого атомизма, который предполагал, что бесконечные параллельные миры возникли в результате столкновения атомов. В третьем веке до нашей эры философ Хрисипп предположил, что мир вечно умирал и возрождался, фактически предполагая существование множества вселенных во времени.[1] Концепция множественных вселенных стала более определенной в Средние века.

Американский философ и психолог Уильям Джеймс использовал термин "мультивселенная" в 1895 году, но в другом контексте.

В Дублине в 1952 году Эрвин Шредингер прочитал лекцию, в которой шутливо предупредил свою аудиторию, что то, что он собирается сказать, может "показаться безумием". Он сказал, что, когда его уравнения, казалось, описывали несколько разных историй, это были "не альтернативы, но все действительно происходило одновременно". Такого рода двойственность называется "суперпозицией".

Этот термин впервые был использован в художественной литературе и в ее нынешнем физическом контексте Майклом Муркоком в его фантастической приключенческой новелле 1963 года "Разделенные миры" (часть его серии "Вечный чемпион"). (смотрите Мультивселенную (Майкл Муркок))

Краткое объяснение[править]

Многочисленные вселенные были выдвинуты в космологии, физике, астрономии, религии, философии, трансперсональной психологии, музыке и всех видах литературы, особенно в научной фантастике, комиксах и фэнтези. В этих условиях, параллельные вселенные называются также "альтернативные вселенные", "квантовые вселенные", "взаимопроникающие измерения", "параллельные вселенные", "параллельных измерениях", "параллельные миры", "параллельных реальностях", "квантовая реальность", "альтернативные реальности", "альтернативной графики", "параллельных измерений" и "плоскости".

Сообщество физиков с течением времени обсуждало различные теории мультивселенной. Выдающиеся физики расходятся во мнениях о том, существуют ли какие-либо другие вселенные за пределами нашей собственной.

Некоторые физики говорят, что мультивселенная не является законной темой научных исследований. Были высказаны опасения по поводу того, могут ли попытки освободить мультивселенную от экспериментальной проверки подорвать доверие общественности к науке и в конечном итоге нанести ущерб изучению фундаментальной физики. Некоторые утверждают, что мультивселенная-это философское понятие, а не научная гипотеза, потому что ее нельзя эмпирически опровергнуть. Способность опровергнуть теорию с помощью научного эксперимента является критическим критерием принятого научного метода. Пол Стейнхардт, как известно, утверждал, что ни один эксперимент не может исключить теорию, если теория предусматривает все возможные результаты.

В 2007 году Нобелевский лауреат Стивен Вайнберг предположил, что если бы мультивселенная существовала, "надежда найти рациональное объяснение точным значениям масс кварков и другим константам стандартной модели, которые мы наблюдаем в нашем Большом взрыве, обречена, поскольку их значения были бы случайностью для конкретной части мультивселенной, в которой мы живем".

Поиск доказательств[править]

Примерно в 2010 году ученые, такие как Стивен М. Фини проанализированы Уилкинсон микроволновый зонд анизотропии (WMAP была) сведения и утверждал, что нашел доказательства того, что эта вселенная столкнулась с другой (параллельных) вселенных в далеком прошлом. тем не менее, более тщательный анализ данных с помощью WMAP и Планк спутниковые, который имеет разрешение в три раза выше, чем с WMAP, не выявило статистически значимых доказательств такой пузырь Вселенной столкновения. Кроме того, не было никаких доказательств какого-либо гравитационного притяжения других вселенных на нашей.

Сторонники и скептики[править]

Современные сторонники одного или нескольких мультивселенной гипотезы включают в себя не Страница,[16] Брайан Грин,[17][18] Макс Тегмарк,[19] Алан Гут,[20] Андрей Линде, Мичио Каку, Дэвид Дойч,Леонард Саскинд, Александр Виленкин, Ясунори Номура, Радж Pathria, Лаура Мерсини-Хоутон, Нил Деграсс Тайсон, Кэрролл Шон и Стивен Хокинг.

Ученые, которые вообще сомневаются в мультивселенной гипотезы включают в себя: Дэвид Гросс, Пол Стейнхардт, Анна Ijjas, Авраам Леб, Давид сайт spergel, Нил Тьюрок, Вячеслав Муханов, Майкл С. Тернер, Роджер Пенроуз, Джордж Эллис, Джо шелк, Карло Ровелла, Адам Франк, Марсело Глейзера, Джим Baggott и Пол Дэвис.

Аргументы против теорий мультивселенной[править]

В своей статье 2003 года в "Нью-Йорк Таймс ""Краткая история мультивселенной" автор и космолог Пол Дэвис предложил множество аргументов в пользу того, что теории мультивселенной являются ненаучными: 

   Для начала, как проверить существование других вселенных? Конечно, все космологи признают, что есть некоторые области Вселенной, которые находятся за пределами досягаемости наших телескопов, но где-то на скользком пути между этим и идеей о том, что существует бесконечное число вселенных, доверие достигает предела. По мере того как человек соскальзывает с этого склона, все больше и больше приходится принимать на веру, и все меньше и меньше остается открытым для научной проверки. Поэтому экстремальные объяснения мультивселенной напоминают теологические дискуссии. Действительно, обращение к бесконечности невидимых вселенных для объяснения необычных особенностей той, которую мы видим, столь же случайно, как обращение к невидимому Создателю. Теория мультивселенной может быть изложена научным языком, но, по сути, она требует такого же скачка веры.
   — Пол Дэвис, "Нью-Йорк Таймс", "Краткая история Мультивселенной"

Джордж Эллис, написавший в августе 2011 года, выступил с критикой мультивселенной и указал, что это не традиционная научная теория. Он признает, что считается, что мультивселенная существует далеко за космологическим горизонтом. Он подчеркнул, что теоретически это так далеко, что вряд ли когда-либо будут найдены какие-либо доказательства. Эллис также объяснил, что некоторые теоретики не считают, что отсутствие эмпирической проверяемости и фальсифицируемости является серьезной проблемой, но он выступает против такого подхода:

  • Многие физики, которые говорят о мультивселенной, особенно сторонники струнного ландшафта, не очень заботятся о параллельных вселенных как таковых. Для них возражения против мультивселенной как концепции не имеют значения. Их теории живут или умирают, основываясь на внутренней согласованности и, как мы надеемся, на возможном лабораторном тестировании.

Эллис говорит, что ученые предложили идею мультивселенной как способ объяснить природу существования. Он указывает, что это в конечном счете оставляет эти вопросы нерешенными, потому что это метафизический вопрос, который не может быть решен эмпирической наукой. Он утверждает, что наблюдательное тестирование лежит в основе науки и от него не следует отказываться:[50] 

   Как бы я ни был скептичен, я думаю, что созерцание мультивселенной-отличная возможность поразмыслить о природе науки и о конечной природе существования: почему мы здесь.... Рассматривая эту концепцию, нам нужен открытый ум, хотя и не слишком открытый. Это деликатный путь, по которому нужно идти. Параллельные вселенные могут существовать, а могут и не существовать; этот случай недоказан. Нам придется жить с этой неопределенностью. Нет ничего плохого в научно обоснованных философских рассуждениях, в чем и заключаются предложения о мультивселенной. Но мы должны назвать это так, как оно есть.
   — Джордж Эллис, "Действительно Ли Существует Мультивселенная?", Scientific American

Схемы классификации[править]

Макс Тегмарк и Брайан Грин разработали схемы классификации для различных теоретических типов мультивселенных и вселенных, которые они могут включать.

Четыре уровня Макса Тегмарка[править]

Космолог Макс Тегмарк представил таксономию вселенных, выходящих за рамки привычной наблюдаемой вселенной. Четыре уровня классификации Тегмарка расположены таким образом, что последующие уровни могут быть поняты как охватывающие и расширяющие предыдущие уровни. Они кратко описаны ниже.

Уровень I: Расширение нашей вселенной[править]

Предсказание космической инфляции-это существование бесконечной эргодической вселенной, которая, будучи бесконечной, должна содержать объемы Хаббла, реализующие все начальные условия.

Соответственно, бесконечная вселенная будет содержать бесконечное количество томов Хаббла, все они будут иметь одни и те же физические законы и физические константы. Что касается конфигураций, таких как распределение вещества, то почти все они будут отличаться от нашего объема Хаббла. Однако, поскольку существует бесконечно много, далеко за космологическим горизонтом, в конечном итоге появятся объемы Хаббла с аналогичными и даже идентичными конфигурациями. По оценкам Тегмарка, объем, идентичный нашему, должен находиться примерно в 10 10 115 метрах от нас[19].

Учитывая бесконечное пространство, на самом деле во Вселенной было бы бесконечное количество объемов Хаббла, идентичных нашим.[53] Это непосредственно следует из космологического принципа, в котором предполагается, что наш объем Хаббла не является особенным или уникальным.

Уровень II: Вселенные с различными физическими константами[править]

В теории вечной инфляции, которая является вариантом космической теории инфляции, мультивселенная или пространство в целом растягивается и будет продолжать делать это вечно[54], но некоторые области пространства перестают растягиваться и образуют отдельные пузырьки (например, газовые карманы в буханке растущего хлеба). Такие пузыри являются мультиверсами эмбрионального уровня I.

Различные пузырьки могут испытывать различное спонтанное нарушение симметрии, что приводит к различным свойствам, таким как различные физические константы.

Уровень II также включает в себя теорию колебательной вселенной Джона Арчибальда Уилера и теорию плодородных вселенных Ли Смолина.

Уровень III: Многомировая интерпретация квантовой механики[править]

Многомировая интерпретация Хью Эверетта III (MWI) является одной из нескольких основных интерпретаций квантовой механики.

Короче говоря, одним из аспектов квантовой механики является то, что определенные наблюдения нельзя предсказать абсолютно. Вместо этого существует целый ряд возможных наблюдений, каждое из которых имеет разную вероятность. Согласно MWI, каждое из этих возможных наблюдений соответствует другой вселенной. Предположим, что брошен шестигранный кубик и что результат броска соответствует наблюдаемой квантовой механике. Все шесть возможных способов выпадения кубиков соответствуют шести различным вселенным.

Тегмарк утверждает, что мультивселенная III уровня содержит в объеме Хаббла не больше возможностей, чем мультивселенная I или II уровня. По сути, все различные "миры", созданные "расколами" в мультивселенной III уровня с одинаковыми физическими константами, можно найти в некотором томе Хаббла в мультивселенной I уровня. Тегмарк пишет, что "Единственная разница между уровнем I и уровнем III заключается в том, где находятся ваши двойники. На уровне I они живут в другом месте в старом добром трехмерном пространстве. На уровне III они живут на другой квантовой ветви в бесконечномерном гильбертовом пространстве".

Аналогичным образом, все пузырьковый уровень II вселенных с различными физическими константами могут фактически быть найден как "миры", созданные "разбивается" на данный момент спонтанного нарушения симметрии в III уровня мультивселенной.[53] По данным Ясунори Номура, Рафаэль Буссо, и Леонард Саскинд,[24] это-за глобального пространства-времени появляются в (вечно) надувать мультивселенной является излишним понятие. Это означает, что мультивселенные уровней I, II и III-это, по сути, одно и то же. Эта гипотеза называется "Мультивселенная = Квантовое множество миров". Согласно сЯсунори Номура, эта квантовая мультивселенная статична, а время-простая иллюзия.

Другая версия идеи множественности миров-Х. Интерпретация многих умов Дитера Зе.

Уровень IV: Абсолютный ансамбль[править]

Окончательная гипотеза математической вселенной-это собственная гипотеза Тегмарка.

Этот уровень считает все вселенные одинаково реальными, которые могут быть описаны различными математическими структурами.

Тегмарк пишет: 

   Абстрактная математика настолько универсальна, что любая Теория Всего (TOE), которая поддается определению в чисто формальных терминах (независимо от расплывчатой человеческой терминологии), также является математической структурой. Например, TOE, включающий набор различных типов сущностей (обозначаемых словами, скажем) и отношений между ними (обозначаемых дополнительными словами),-это не что иное, как то, что математики называют теоретико-множественной моделью, и обычно можно найти формальную систему, моделью которой она является.

Он утверждает, что это "подразумевает, что любая мыслимая теория параллельной вселенной может быть описана на уровне IV" и "включает в себя все другие ансамбли, поэтому завершает иерархию мультивселенных, и не может быть, скажем, уровня V."[19]

Юрген Шмидхубер, однако, говорит, что набор математических структур даже не является четко определенным и что он допускает только представления вселенной, описываемые конструктивной математикой, то есть компьютерными программами.

Шмидхубер явно включает представления вселенной, описываемые не останавливающимися программами, выходные биты которых сходятся через конечное время, хотя само время сходимости может быть непредсказуемым для останавливающейся программы из-за неразрешимости проблемы остановки. Он также явно обсуждает более ограниченный ансамбль быстро вычислимых вселенных.

Девять типов Брайана Грина[править]

Американский физик-теоретик и теоретик струн Брайан Грин обсудил девять типов мультивселенных:

Стеганый

  • Стеганая мультивселенная работает только в бесконечной вселенной. При бесконечном объеме пространства каждое возможное событие будет происходить бесконечное количество раз. Однако скорость света мешает нам осознавать эти другие идентичные области.

Инфляционные

Брана

  • Версия мультивселенной браны постулирует, что вся наша вселенная существует на мембране (бране), которая плавает в более высоком измерении или "объеме". В этом объеме есть и другие мембраны со своими собственными вселенными. Эти вселенные могут взаимодействовать друг с другом, и когда они сталкиваются, производимого насилия и энергии более чем достаточно, чтобы вызвать большой взрыв. Браны плавают или дрейфуют рядом друг с другом в объеме, и каждые несколько триллионов лет, притягиваемые гравитацией или какой-то другой силой, которую мы не понимаем, сталкиваются и сталкиваются друг с другом. Этот повторяющийся контакт приводит к множественным или "циклическим" большим взрывам. Эта конкретная гипотеза подпадает под действие теории струн, поскольку она требует дополнительных пространственных измерений.

Циклический

  • Циклическая мультивселенная имеет множество бран, которые столкнулись, вызвав Большие взрывы. Вселенные отскакивают назад и проходят сквозь время, пока их не стягивают вместе, и снова сталкиваются, разрушая старое содержимое и создавая их заново.

Пейзаж

  • Ландшафтная мультивселенная опирается на пространства Калаби–Яу теории струн. Квантовые флуктуации понижают формы до более низкого энергетического уровня, создавая карман с набором законов, отличных от законов окружающего пространства.

Квантовый

  • Квантовая мультивселенная создает новую вселенную, когда происходит изменение событий, как в многомировой интерпретации квантовой механики.

Голографическая

Имитация

Конечный

Циклические теории[править]

Основная статья: Циклическая модель

В нескольких теориях существует серия бесконечных, самоподдерживающихся циклов (например, вечность Больших Взрывов, Больших Хрустов и/или Больших заморозков).

М-теория[править]

Смотрите также: Введение в М-теорию, М-теория, Космология Браны, и Ландшафт теории струн

Мультивселенная несколько иного рода была предусмотрена в рамках теории струн и ее многомерного расширения, М-теории.

Эти теории требуют наличия 10 или 11 пространственно-временных измерений соответственно. Дополнительные шесть или семь измерений могут быть либо компактифицированы в очень малом масштабе, либо наша Вселенная может быть просто локализована на динамическом (3+1)-мерном объекте, D3-бране. Это открывает возможность того, что существуют другие браны, которые могли бы поддерживать другие вселенные.

Космология черных дыр[править]

Основная статья: Космология черных дыр

Космология черных дыр-это космологическая модель, в которой наблюдаемая вселенная представляет собой внутреннюю часть черной дыры, существующей как одна из, возможно, многих вселенных внутри большей вселенной. Это включает теорию белых дыр, которые находятся на противоположной стороне пространства-времени.

Антропный принцип[править]

Основная статья: Антропный принцип

Концепция других вселенных была предложена для объяснения того, как наша собственная вселенная кажется точно настроенной для сознательной жизни, как мы ее воспринимаем.

Если было большое (возможно, бесконечное) число вселенных, каждая из которых, возможно, другие физические законы (или другой фундаментальных физических констант), то в некоторых из этих вселенных (даже если их очень мало) будет совокупность законов и основных параметров, которые пригодны для развития материи, астрономические структуры, элементного разнообразия, звезд и планет, которые могут существовать достаточно долго для зарождения жизни и развиваться.

Затем слабый антропный принцип можно было бы применить для вывода о том, что мы (как сознательные существа) существовали бы только в одной из тех немногих вселенных, которые оказались тонко настроенными, позволяя существовать жизни с развитым сознанием. Таким образом, хотя вероятность того, что какая-либо конкретная вселенная будет иметь необходимые условия для жизни (как мы понимаем жизнь), может быть крайне мала, эти условия не требуют разумного замысла в качестве объяснения условий во Вселенной, способствующих нашему существованию в ней.

Ранняя форма этого рассуждения очевидна в работе Артура Шопенгауэра 1844 года "Von der Nichtigkeit und dem Leiden des Lebens", где он утверждает, что наш мир должен быть худшим из всех возможных миров, потому что, если бы он был значительно хуже в любом отношении, он не мог бы продолжать существовать.

Бритва Оккама[править]

Сторонники и критики расходятся во мнениях о том, как применять бритву Оккама. Критики утверждают, что постулировать почти бесконечное число ненаблюдаемых вселенных только для того, чтобы объяснить нашу собственную вселенную, противоречит бритве Оккама. Однако сторонники утверждают, что с точки зрения сложности Колмогорова предлагаемая мультивселенная проще, чем одна уникальная вселенная.

Например, сторонник мультивселенной Макс Тегмарк утверждает: 

   [A]весь ансамбль часто намного проще, чем один из его участников. Этот принцип можно сформулировать более формально, используя понятие алгоритмического информационного наполнения. Алгоритмическое информационное содержание числа-это, грубо говоря, длина самой короткой компьютерной программы, которая выдаст это число в качестве выходного. Например, рассмотрим набор всех целых чисел. Что проще, весь набор или только одно число? Наивно вы можете подумать, что одно число проще, но весь набор может быть сгенерирован довольно тривиальной компьютерной программой, в то время как одно число может быть чрезвычайно длинным. Поэтому весь набор на самом деле проще... (Аналогично) мультивселенные более высокого уровня проще. Переход из нашей вселенной в мультивселенную I уровня устраняет необходимость указывать начальные условия, переход на уровень II устраняет необходимость указывать физические константы, а мультивселенная IV уровня вообще устраняет необходимость указывать что-либо... Общей особенностью всех четырех уровней мультивселенной является то, что самая простая и, возможно, самая элегантная теория по умолчанию предполагает параллельные вселенные. Чтобы отрицать существование этих вселенных, необходимо усложнить теорию, добавив экспериментально неподтвержденные процессы и специальные постулаты: конечное пространство, коллапс волновой функции и онтологическую асимметрию. Поэтому наше суждение сводится к тому, что мы считаем более расточительным и неэлегантным: много миров или много слов. Возможно, мы постепенно привыкнем к странностям нашего космоса и обнаружим, что его странность является частью его очарования.
   — Макс Тегмарк

Модальный реализм[править]

Возможные миры-это способ объяснить вероятность и гипотетические утверждения. Некоторые философы, такие как Дэвид Льюис, считают, что все возможные миры существуют и что они так же реальны, как и мир, в котором мы живем (позиция, известная как модальный реализм) [69].

Смотрите также[править]

Читать[править]

web.stanford.edu/~alinde

  • Карр, Бернард. Вселенная или Мультивселенная? (2007 ред.). Издательство Кембриджского университета.
  • Deutsch, David (1985). "Квантовая теория, принцип Черча–Тьюринга и универсальный квантовый компьютер" (PDF). Труды Лондонского королевского общества А.
  • Эллис, Джордж Ф. Р.; Уильям Р. Стогер; Стогер, У. Р. (2004). "Мультивселенные и физическая космология". Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества.

Пруф[править]

thoughtcast.org/the-end-of-our-universe-among-other-timely-

Источник — https://wikixw.ru/index.php?title=Мультиверс&oldid=29497