الفلك

القوانين الفيزيائية في الأكوان الأخرى

القوانين الفيزيائية في الأكوان الأخرى

في نظرية الآيات المتعددة ، يمكننا أن نتخيل عددًا لا يحصى من الأكوان الأخرى حيث تختلف ثوابت الطبيعة ، بما في ذلك كمية الطاقة المظلمة في حجم من الفضاء ، وربما حتى الأشكال ذات الأبعاد الخفية من كون إلى آخر. هل هناك منطق سليم للاعتقاد بأن رياضيات الطبيعة (أو قوانين الطبيعة) ستكون هي نفسها في الأكوان الأخرى؟


بادئ ذي بدء ، يجب ذكر أنه من الصعب إجراء مناقشة علمية حول الأكوان المتعددة. تكمن مشكلة الأكوان المتعددة في أنه يمكن استنتاجها منطقيًا من الافتراضات والفرضيات ، ولكن لم يتم اختبارها أو التحقق منها تجريبياً. هذا يجعل المناقشات حول هذا الموضوع ، مثل نظرية الأوتار ، "دينية" للغاية.

هناك نظريات مختلفة حول الكون المتعدد تأتي من علم الكونيات والفيزياء والفلسفة. تأتي إحدى النظريات من النظرية الكونية للتضخم الكوني. ينص التضخم الكوني على وجود تقلبات دائمًا على المستوى المجهري وهذا يؤدي إلى موجات طاقة يمكن أن تتشكل في أزواج من المادة ومضادة للمادة. ينص التضخم الكوني الآن على أنه في بداية كوننا كان هناك ثابت كوني أو فراغ كبير بطبيعته غير مستقر وتسبب في حدوث تقلبات مجهرية على حجم كوني ، مما أدى إلى توسع سريع للكون المبكر. هذا التضخم الكوني هو تباين في نظرية الانفجار الأعظم (الساخنة) ، التي تفسر عددًا من الملاحظات في الكون لم يتم تفسيرها بواسطة نظرية الانفجار الأعظم (الساخنة). ما لا يفسره هو أنه إذا كان لدي تقلب في الطاقة على المستوى المجهري ، فيمكن أن يحدث أن تنقسم موجة الطاقة هذه إلى أزواج من المادة أو زوج مضاد للمادة / المادة. في وقت لاحق ، تبيد هذه الأزواج بعضها البعض وما حدث على المستوى المجهري يتساوى على المستوى المجهري. ومع ذلك ، عندما تظهر الجسيمات على المستوى المجهري ، ما يجب أن يحدث للسماح لهذه الجسيمات بالبقاء لفترة أطول لجعل النجوم تتطور من هذه المسألة.

عد الآن إلى الأكوان المتعددة. النظرية السائدة الآن هي أنه إذا حدث شيء كهذا لكوننا ، فيمكن أن يحدث مثل هذا الشيء في الاتساع اللامتناهي الذي يحتوي على كوننا ويمكن أن تبدأ الأكوان المتعددة وتوجد بجانب بعضها البعض. قد تفسر هذه الأكوان المتعددة أيضًا أنه عندما يكون لدي تذبذب كوني ، يكون لدي كونان موجودان. واحد بالمسألة والآخر بالناتي. يأخذ بنظر الأعتبار!!!! هذه كلها فرضيات فلسفية ولا يمكن التحقق من أي منها أو تزويرها أو اختبارها تجريبياً.

إذا جعلت من الممكن منطقيًا أن يكون هناك أكوان متعددة تأتي من تقلبات كونية مختلفة ، فيمكنني الآن أن يكون لدي أكوان مختلفة. على سبيل المثال ، يمكنني الحصول على كون مقابل مادة مضادة لكل مادة كون للحصول على توازن الطاقة. الآن إذا كان لدي عدة أكوان مع كل تركيبات مختلفة ، فيمكنني أيضًا أن يكون لدي أكوان حيث ، على الأقل ، تطبق قوانين الطبيعة بشكل مختلف. في كون خالٍ من المادة المظلمة ، تطبق قوانين الفيزياء بشكل مختلف. ما إذا كانت "قوانين الطبيعة" مختلفة تمامًا في الأكوان الأخرى ، من الصعب إثباتها علميًا. خاصة مع النظريات المبنية على قوانين الطبيعة لدينا.

عندما تعتقد أننا بالفعل على جليد رقيق هنا ، يمكن للفلاسفة جعله غير واقعي أكثر. إذا كان لدي تقلبات كونية يمكن أن تحدث في ظل ظروف مختلفة ، والتي تؤدي إلى أكوان ذات تركيبات مختلفة والتي لها بعد ذلك تطبيق مختلف لقوانين الطبيعة ، فيمكنني أيضًا أن أزعم أنه سيكون هناك أكوان حيث لا توجد قوانين معينة للطبيعة ، بينما توجد بعض الجسيمات غير الموجودة في هذا الكون.

لذا ، للإجابة على سؤالك باختصار ، هناك نظريات تقول إن هناك أكوانًا أخرى لها قوانين طبيعة مختلفة. ومع ذلك ، فإن نظريات الأكوان المتعددة تخمينية للغاية ويصعب إثباتها. لذا ، ما إذا كانت هذه النظريات صحيحة ، فربما لن نعرف أبدًا.


الحياة خارج كوننا: يستكشف الفيزيائيون إمكانية الحياة في أكوان بقوانين مختلفة عن قوانيننا

(PhysOrg.com) - ما إذا كانت الحياة موجودة في مكان آخر من كوننا هو لغز قديم. لكن بالنسبة لبعض العلماء ، هناك سؤال آخر مثير للاهتمام: هل يمكن أن تكون هناك حياة في كون تختلف اختلافًا كبيرًا عن عالمنا؟

الإجابة النهائية مستحيلة ، لأنه ليس لدينا طريقة لدراسة الأكوان الأخرى بشكل مباشر. لكن علماء الكونيات يتكهنون بوجود العديد من الأكوان الأخرى ، ولكل منها قوانين فيزيائية خاصة به. أظهر علماء الفيزياء مؤخرًا في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا أنه من الناحية النظرية ، يمكن أن تكون الأكوان البديلة متوافقة تمامًا مع الحياة ، حتى لو كانت قوانينها الفيزيائية مختلفة تمامًا عن قوانيننا.

في العمل الذي ظهر مؤخرًا في قصة غلاف في مجلة Scientific American ، أظهر أستاذ الفيزياء في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا روبرت جافي ، وباحث ما بعد الدكتوراة السابق في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ، وأليخاندرو جينكينز ، وخريج معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا مؤخرًا إيتامار كيمتشي أن الأكوان المختلفة تمامًا عن عالمنا لا تزال تحتوي على عناصر مشابهة للكربون والهيدروجين والأكسجين ، وبالتالي يمكن أن تتطور أشكال حياة تشبهنا تمامًا. حتى عندما يتم تغيير كتل الجسيمات الأولية بشكل كبير ، فقد تجد الحياة طريقة.

يقول جينكينز: "يمكنك تغييرها بكميات كبيرة دون إلغاء إمكانية وجود الكيمياء العضوية في الكون".

تقول نظرية علم الكونيات الحديثة أن كوننا قد يكون مجرد كون واحد من مجموعة كبيرة من الأكوان المعروفة باسم الأكوان المتعددة. اقترح عالم الفيزياء في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا آلان جوث أن الأكوان الجديدة (المعروفة باسم "أكوان الجيب") يتم إنشاؤها باستمرار ، ولكن لا يمكن رؤيتها من كوننا.

وفقًا لوجهة النظر هذه ، "تحصل الطبيعة على الكثير من المحاولات - فالكون تجربة تتكرر مرارًا وتكرارًا ، في كل مرة بقوانين فيزيائية مختلفة قليلاً ، أو حتى قوانين فيزيائية مختلفة تمامًا" ، كما يقول جافي.

ستنهار بعض هذه الأكوان على الفور بعد تشكلها في البعض الآخر ، وستكون القوى بين الجسيمات ضعيفة جدًا بحيث لا يمكن أن تؤدي إلى ظهور الذرات أو الجزيئات. ومع ذلك ، إذا كانت الظروف مناسبة ، فإن المادة ستلتحم في المجرات والكواكب ، وإذا كانت العناصر الصحيحة موجودة في تلك العوالم ، يمكن أن تتطور الحياة الذكية.

وضع بعض علماء الفيزياء نظرية مفادها أن الأكوان التي تكون فيها قوانين الفيزياء "فقط" هي التي يمكن أن تدعم الحياة ، وأنه إذا كانت الأشياء مختلفة قليلاً عن عالمنا ، فإن الحياة الذكية ستكون مستحيلة. في هذه الحالة ، قد يتم شرح قوانيننا الفيزيائية "من منظور الإنسان" ، مما يعني أنها كما هي لأنه إذا كانت كذلك ، فلن يكون هناك أحد موجودًا لملاحظتها.

شعر جافي ومعاونوه أن هذا التفسير الأنثروبي المقترح يجب أن يخضع لمزيد من التدقيق الدقيق ، وقرروا استكشاف ما إذا كانت الأكوان ذات القوانين الفيزيائية المختلفة يمكن أن تدعم الحياة.

هذا سؤال شاق للإجابة عليه بشكل عام ، لذلك قرروا كبداية أن يتخصصوا في الأكوان ذات القوى النووية والكهرومغناطيسية المشابهة بما يكفي لوجود الذرات لدينا. على الرغم من أن أشكال الحياة الغريبة قد توجد في أكوان مختلفة عن كوننا ، قرر جافي ومعاونوه التركيز على الحياة القائمة على كيمياء الكربون. لقد عرّفوا الأكوان التي توجد فيها أشكال مستقرة من الهيدروجين والكربون والأكسجين على أنها "ملائمة للحياة".

يقول جافي: "إذا لم يكن لديك كيان مستقر مع كيمياء الهيدروجين ، فلن يكون لديك هيدروكربونات أو كربوهيدرات معقدة ، ولن يكون لديك حياة". "الشيء نفسه ينطبق على الكربون والأكسجين. أبعد من هؤلاء الثلاثة شعرنا أن الباقي هو التفاصيل ".

شرعوا في معرفة ما يمكن أن يحدث لتلك العناصر إذا غيرت كتل الجسيمات الأولية التي تسمى الكواركات. هناك ستة أنواع من الكواركات ، وهي اللبنات الأساسية للبروتونات والنيوترونات والإلكترونات. ركز فريق معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا على الكواركات "العلوية" و "السفلية" و "الغريبة" ، وهي الكواركات الأكثر شيوعًا والأخف وزناً ، والتي تتحد معًا لتكوين البروتونات والنيوترونات والجسيمات وثيقة الصلة التي تسمى "hyperons".

في كوننا ، يبلغ وزن الكوارك السفلي ضعف وزن الكوارك العلوي ، مما ينتج عنه نيوترونات أثقل بنسبة 0.1٪ من البروتونات. قام جافي وزملاؤه بنمذجة عائلة واحدة من الأكوان التي يكون فيها الكوارك السفلي أخف من الكوارك العلوي ، وكانت البروتونات أثقل بنسبة تصل إلى نسبة مئوية من النيوترونات. في هذا السيناريو ، لن يكون الهيدروجين مستقرًا بعد الآن ، ولكن يمكن أن تكون نظائره الأثقل قليلاً من الديوتيريوم أو التريتيوم. سيكون نظير الكربون المعروف باسم الكربون -14 مستقرًا أيضًا ، مثله مثل شكل من أشكال الأكسجين ، لذا ستكون التفاعلات العضوية الضرورية للحياة ممكنة.

وجد الفريق بعض الأكوان المتجانسة الأخرى ، بما في ذلك عائلة تمتلك فيها الكواركات العلوية والغريبة الكتلة نفسها تقريبًا (في كوننا ، تكون الكواركات الغريبة أثقل بكثير ولا يمكن إنتاجها إلا في تصادمات عالية الطاقة) ، في حين أن الكواركات السفلية تكون أخف بكثير. في مثل هذا الكون ، تتكون النوى الذرية من نيوترونات وهايبرون يسمى "سيجما ناقص" ، والذي سيحل محل البروتونات. نشروا النتائج التي توصلوا إليها في المجلة المراجعة الجسدية د العام الماضي.

ركز جافي ومعاونوه على الكواركات لأنهم يعرفون ما يكفي عن تفاعلات الكواركات للتنبؤ بما سيحدث عندما تتغير كتلهم. ومع ذلك ، فإن "أي محاولة لمعالجة المشكلة في سياق أوسع ستكون صعبة للغاية ،" كما يقول جافي ، لأن الفيزيائيين محدودون في قدرتهم على التنبؤ بنتائج تغيير معظم القوانين والثوابت الفيزيائية الأخرى.

أجرت مجموعة من الباحثين في مختبر لورانس بيركلي الوطني دراسات ذات صلة لفحص ما إذا كانت الأكوان المتجانسة يمكن أن تنشأ حتى مع الافتقار إلى إحدى القوى الأساسية الأربعة لكوننا - القوة النووية الضعيفة ، والتي تمكن التفاعلات التي تحول النيوترونات إلى بروتونات ، والعكس صحيح. . أظهر الباحثون أن التغيير والتبديل في القوى الأساسية الثلاثة الأخرى يمكن أن يعوض القوة النووية الضعيفة المفقودة ويسمح بتكوين عناصر مستقرة.

تختلف تلك الدراسة وعمل معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا عن معظم الدراسات الأخرى في هذا المجال حيث قاموا بفحص أكثر من ثابت واحد. يقول مارك وايز ، أستاذ الفيزياء في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا ، الذي لم يشارك في البحث: "عادةً ما يختلف الناس في ثابت واحد وينظرون إلى النتائج ، والتي تختلف عما إذا كنت تختلف في ثوابت متعددة". عادة ما ينتج عن تباين ثابت واحد فقط كون غير مضياف ، مما قد يؤدي إلى استنتاج خاطئ مفاده أن أي أكوان متجانسة أخرى مستحيلة.

أحد المعلمات الفيزيائية التي يبدو أنها مضبوطة بدقة للغاية هو الثابت الكوني - وهو مقياس للضغط الذي يمارسه الفضاء الفارغ ، والذي يتسبب في تمدد الكون أو انقباضه. عندما يكون الثابت موجبًا ، يتمدد الفضاء ، وعندما يكون سالبًا ينهار الكون على نفسه. في كوننا ، الثابت الكوني موجب ولكنه صغير جدًا - أي قيمة أكبر من شأنها أن تتسبب في تمدد الكون بسرعة كبيرة جدًا بحيث لا يمكن أن تتشكل المجرات. ومع ذلك ، أظهر وايز وزملاؤه أنه من الممكن نظريًا أن التغييرات في اضطرابات الكثافة الكونية البدائية يمكن أن تعوض على الأقل التغييرات الصغيرة في قيمة الثابت الكوني.

في النهاية ، لا توجد طريقة لمعرفة أكوان أخرى على وجه اليقين ، أو ما هي الحياة التي قد تحملها. لكن هذا لن يمنع الفيزيائيين على الأرجح من استكشاف الاحتمالات ، وفي أثناء ذلك تعلم المزيد عن كوننا.


القوانين الفيزيائية في الأكوان الأخرى - علم الفلك

في الآونة الأخيرة ، لاحظ أندريه ليند من جامعة ستانفورد وأليكس فيلينكين من جامعة تافتس أن أحد نقاط الضعف في نظرية جوث ، أي كيفية بدء التضخم وتوقفه ، يمكن تفسيره بشكل معقول من خلال التقلبات الكمية من نوع معين. لكن أحد الآثار الضمنية لهذه الفكرة هو أن الفضاء يتم إنشاؤه من خلال عملية "التضخم الأبدي الفوضوي" التي ليس لها بداية أو نهاية. كما يصفها ليندي ، "يمكن اعتبار العملية برمتها. رد فعل متسلسل لا نهائي من الخلق والتكاثر الذاتي الذي لا نهاية له وقد لا يكون له بداية." [Susskind2005 ، ص. 81]. وهكذا فإن ما كنا نسميه "الكون" هو مجرد "فقاعة" واحدة أو "عالم جيب" وسط مجموعة هائلة من الأكوان الجيبية.

علاوة على ذلك ، تم توجيه العلماء إلى فكرة الكون المتعدد (المعروف أيضًا باسم "المناظر الطبيعية" في هذا السياق) من الفيزياء النظرية ، ولا سيما من "نظرية الأوتار" ، والتي تعد حاليًا المرشح الرئيسي لـ "نظرية كل شيء" يشمل جميع القوانين الفيزيائية المعروفة. منذ ما يقرب من 30 عامًا ، كان منظرو الأوتار يستكشفون فكرة أن جميع الظواهر الفيزيائية هي ، في أدنى مستوى من الواقع ، خيوط وأغشية متذبذبة صغيرة - حجمها حوالي 10-34 سم ، أو أصغر بكثير حتى من البروتون. علاوة على ذلك ، تعيش هذه الأوتار أو الأغشية في فضاء ذي 10 أبعاد ، وليس الفضاء ثلاثي الأبعاد الذي اعتدنا عليه ، مع أبعاد أخرى ملفوفة في أنابيب صغيرة. وفقًا لبريان جرين ، مؤلف عرض شبه شائع لنظرية الأوتار ، فإن الميزة الرئيسية لنظرية الأوتار هي أنه يبدو أنه يمثل بدقة جميع القوى الفيزيائية المعروفة ، بما في ذلك الجاذبية (التي تم استبعادها في النظريات الأكثر تقليدية) في واحدة أنيقة. الحزمة [Greene2003 Greene2011]. كان الحلم الأصلي لنظرية الأوتار هو أن المنظرين يمكن أن يشتقوا في النهاية نظرية واحدة فريدة ، يمكن من خلالها استنتاج جميع جوانب قوانيننا الفيزيائية الحالية ، بما في ذلك الثوابت المختلفة مثل سرعة الضوء وقوة الجاذبية. بدلاً من ذلك ، أدت الأبحاث الحديثة في هذا المجال إلى مجموعة هائلة من تصميمات الكون الممكنة ، والتي حسب أحد الحسابات رقم 10500.

باختصار ، يؤدي كل من العمل النظري والكوني إلى "كون متعدد" كبير جدًا ، ولذا فإن الباحثين قادرين على اعتبار أن السبب في أن كوننا مناسب جدًا للحياة هو مجرد تأثير اختيار قائم على مبدأ أنثروبيا - - إذا لم يتم ضبطه بدقة مدى الحياة ، فلن نكون هنا لمناقشة الموضوع.

تقييمات الأكوان المتعددة ، المؤيدة والمعارضة

في عمل عام 2006 ، كتب لي سمولين [Smolin2006 ، ص. 352]:

في الآونة الأخيرة ، كان Smolin أكثر وضوحًا [Smolin2015]:

الكوسمولوجيا في أزمة. أعطتنا التجارب الحديثة سردًا دقيقًا بشكل متزايد لتاريخ كوننا ، لكن محاولات تفسير البيانات أدت إلى صورة "لكون غير معقول" يستعصي على التفسير بالمصطلحات المألوفة للعلماء. .

نتيجة لذلك ، يقترح بعض علماء الكونيات أنه لا يوجد كون واحد ، بل عدد لا نهائي ، له مجموعة متنوعة من الخصائص: الكون المتعدد. هناك عدد لا حصر له من الأكوان في المجموعة التي تشبه كوننا وعدد لا حصر له ليس كذلك. لكن نسبة اللانهاية إلى اللانهاية غير محددة ، ويمكن تحويلها إلى أي شيء يريده المنظر. وبالتالي فإن نظرية الكون المتعدد تجد صعوبة في عمل أي تنبؤات مؤكدة وتهدد بإخراجنا من عالم العلم.

هذه الأكوان الأخرى غير قابلة للرصد ولأن الصدفة تملي التوزيع العشوائي للخصائص عبر الأكوان ، فإن افتراض وجود أكوان متعددة لا يسمح لنا باستنتاج أي شيء عن كوننا يتجاوز ما نعرفه بالفعل. بقدر ما تبدو الفكرة جذابة ، فهي في الأساس خفة يد ، والتي تحول الفشل التوضيحي إلى نجاح توضيحي واضح. النجاح فارغ لأن أي شيء يمكن ملاحظته حول كوننا يمكن تفسيره على أنه شيء يجب ، بالصدفة ، أن يحدث في مكان ما في الكون المتعدد.


الفيزياء في الكون المتعدد

Aur & eacutelien Barrau حول لماذا يجب أن تؤخذ الأكوان المتعددة على محمل الجد.

هل كوننا بأكمله عبارة عن جزيرة صغيرة داخل عالم ميتا شاسع بشكل لا نهائي ومتنوع بشكل لا نهائي؟ قد تكون هذه إحدى أهم الثورات في تاريخ نشأة الكون أو مجرد بيان مضلل يعكس عدم فهمنا لأهم قوانين الفيزياء.

كون ذاتي التكاثر. تُظهر هذه المحاكاة التي تم إنشاؤها بواسطة الكمبيوتر مجالات كبيرة بشكل كبير ، ولكل منها قوانين مختلفة للفيزياء (مرتبطة بألوان مختلفة). القمم هي & quot؛ Big Bangs & quot جديدة ، بارتفاعات تتوافق مع كثافة الطاقة.
رصيد الصورة: محاكاة Andrei و Dimitri Linde.
الفكرة في حد ذاتها بعيدة كل البعد عن كونها جديدة: من أناكسيماندر إلى ديفيد لويس ، فكر الفلاسفة باستفاضة في هذا الاحتمال. ما هو مثير للاهتمام بشكل خاص اليوم هو أنه ينبثق ، بشكل شبه طبيعي ، من بعض أفضل نظرياتنا الفيزيائية - ولكن الأكثر تخمينًا في كثير من الأحيان. لم يعد الكون المتعدد نموذجًا ، بل هو نتيجة لنماذجنا. إنه يقدم فهمًا واضحًا لغرابة الحالة المادية لكوننا. الاقتراح جذاب وذو مصداقية ، لكنه يتطلب إعادة تفكير عميقة في الفيزياء الحالية.

للوهلة الأولى ، يبدو أن الكون المتعدد يقع خارج نطاق العلم لأنه لا يمكن ملاحظته. كيف يمكن ، باتباع وصفة كارل بوبر ، أن تكون النظرية قابلة للدحض إذا لم نتمكن من مراقبة تنبؤاتها؟ طريقة التفكير هذه ليست صحيحة حقًا للكون المتعدد لعدة أسباب. أولاً ، يمكن إجراء تنبؤات في الكون المتعدد: إنها تؤدي فقط إلى نتائج إحصائية ، ولكن هذا صحيح أيضًا لأي نظرية فيزيائية داخل كوننا ، بسبب كل من التقلبات الكمومية الأساسية وشكوك القياس. ثانيًا ، لم يكن من الضروري أبدًا التحقق من كل تنبؤات النظرية لاعتبارها علمًا شرعيًا. النسبية العامة ، على سبيل المثال ، تم اختبارها على نطاق واسع في العالم المرئي وهذا يسمح لنا باستخدامها داخل الثقوب السوداء على الرغم من أنه من غير الممكن الذهاب إلى هناك للتحقق. أخيرًا ، العقلانية النقدية لبوبر ليست هي الكلمة الأخيرة في فلسفة العلم. أظهر علماء الاجتماع وعلماء الجماليات وعلماء المعرفة أن هناك معايير أخرى لترسيم الحدود يجب مراعاتها. يذكرنا التاريخ بأن تعريف العلم لا يمكن أن يأتي إلا من الداخل ومن التطبيق العملي: لا توجد منطقة نشطة للإبداع الفكري يمكن تحديدها بدقة من الخارج. إذا احتاج العلماء إلى تغيير حدود مجال أبحاثهم ، فسيكون من الصعب تبرير وصفة فلسفية تمنعهم من القيام بذلك. الأمر نفسه ينطبق على الفن: كل الابتكارات الفنية تقريبًا في القرن العشرين قد تجاوزت تعريف الفن كما كان سيعطيها خبير تجميل من القرن التاسع عشر. كما هو الحال مع العلم والعلماء ، يتم تعريف الفن داخليًا من قبل الفنانين.

لكل هذه الأسباب ، يجدر التفكير بجدية في احتمال أننا نعيش في كون متعدد. قد يسمح هذا بفهم مشكلتي التعقيد والطبيعة. حقيقة أن قوانين الفيزياء وأدوات اقترانها تبدو وكأنها مضبوطة بدقة لدرجة أن الحياة يمكن أن توجد وأن معظم الكميات الأساسية تفترض أن قيم & # 8220 لا يمكن احتمالها & # 8221 ستبدو واضحة إذا كان الكون بأكمله مجرد جزء صغير من جزء ضخم. الأكوان المتعددة حيث تظهر مناطق مختلفة قوانين مختلفة. من وجهة النظر هذه ، نحن نعيش في واحدة من & # 8220 المناطق المفضلة من الناحية البشرية & # 8221.هذا الاختيار الأنثروبي له أبعاد غائية بشكل صارم وليس له بعد لاهوتي ولا صلة على الإطلاق بأي نوع من & # 8220 التصميم الذكي & # 8221. إنه ليس سوى التعميم الواضح لتأثير الاختيار الذي يجب أن يؤخذ في الاعتبار داخل كوننا. عند التعامل مع عينة ، من المستحيل تجنب التساؤل عما إذا كانت تمثل المجموعة الكاملة بدقة ، ويجب بالطبع طرح هذا السؤال عند النظر في كوننا داخل الكون المتعدد.

الكون المتعدد ليس نظرية. يبدو نتيجة لبعض النظريات ، ولديها تنبؤات أخرى يمكن اختبارها داخل كوننا. هناك العديد من الأنواع المختلفة من الأكوان المتعددة المحتملة ، اعتمادًا على النظريات الخاصة ، حتى أن بعضها قد يكون متشابكًا.
عالم متفجر. توضح هذه المحاكاة الطبيعة الشبيهة بالفركتلات للكون المتعدد التضخمي عند إضافة حقل قياسي ثانٍ إلى الصورة المعتادة.
إن أكثر الأكوان المتعددة أولية هو ببساطة الفضاء اللامتناهي الذي تنبأت به النسبية العامة - على الأقل بالنسبة للهندسة المسطحة والقطعية. يجب أن يملأ عدد لا حصر له من مجلدات هابل هذا العالم الفوقي. في مثل هذه الحالة ، يجب أن يحدث كل ما هو ممكن (أي متوافق مع قوانين الفيزياء كما نعرفها). هذا صحيح لأن حدثًا له احتمالية غير متلاشية يجب أن يحدث في مكان ما إذا كانت المساحة غير محدودة. لا يمكن تفسير بنية قوانين الفيزياء وقيم المعلمات الأساسية من خلال هذا الكون المتعدد ، ولكن يمكن فهم العديد من الظروف المحددة من خلال التحديدات البشرية. بعض الأماكن ، على سبيل المثال ، أقل تجانسًا من حجم هابل ، لذلك لا يمكننا العيش هناك لأنها أقل صداقة للحياة من كوننا ، حيث تتكيف التقلبات البدائية تمامًا كبذور لتشكيل البنية.

تواجه النسبية العامة أيضًا مشكلة الأكوان المتعددة عند التعامل مع الثقوب السوداء. يُظهر الامتداد التحليلي الأقصى لهندسة شوارزشيلد ، كما هو معروض في مخططات بنروز-كارتر المطابقة ، أنه يمكن رؤية كون آخر من داخل ثقب أسود. من المعروف أن هذه الميزة المثيرة للاهتمام تختفي عند النظر إلى الانهيار ديناميكيًا. ومع ذلك ، فإن الموقف أكثر إثارة للاهتمام بالنسبة للثقوب السوداء المشحونة أو الدوارة ، حيث تظهر مجموعة لا حصر لها من الأكوان ذات الجاذبية الجذابة والمثيرة للاشمئزاز في الرسم البياني المطابق. الثقوب الدودية التي ربما تربط هذه الأكوان غير مستقرة للغاية ، لكن هذا لا يغير حقيقة أن هذا الحل يكشف عن أكوان أخرى (أو أجزاء أخرى من كوننا ، اعتمادًا على الطوبولوجيا) ، سواء كان من الممكن الوصول إليها أم لا. ومع ذلك ، فإن هذا الكون المتعدد تخميني للغاية لأنه يمكن أن يكون مجرد شبح رياضي. علاوة على ذلك ، لا شيء يسمح لنا أن نفهم صراحة كيف تشكلت.

يرتبط تعدد أكثر إثارة للاهتمام بداخل الثقوب السوداء عند أخذ التصحيحات الكمومية للنسبية العامة في الاعتبار. يجب أن تحل الارتدادات محل التفردات في معظم مقاربات الجاذبية الكمومية ، وهذا يؤدي إلى توسيع منطقة الزمان والمكان داخل الثقب الأسود والتي يمكن اعتبارها كونًا. في هذا النموذج ، قد يكون كوننا قد تم إنشاؤه من خلال مثل هذه العملية ويجب أن يحتوي أيضًا على عدد كبير من الأكوان الصغيرة ، وذلك بفضل الثقوب السوداء النجمية وفائقة الكتلة. قد يؤدي هذا إلى نوع من الانتقاء الطبيعي الكوني حيث تميل قوانين الفيزياء إلى تعظيم عدد الثقوب السوداء (لمجرد أن هذه الأكوان تولد أكوانًا أكثر من نفس النوع). كما أنه يسمح بالعديد من اختبارات الملاحظة المحتملة التي يمكن أن تدحض النظرية ولا تعتمد على استخدام أي حجة أنثروبية. ومع ذلك ، ليس من الواضح كيف يمكن أن يرث الكون الطفل ثوابت الفيزياء من الكون الأصل مع اختلافات عشوائية صغيرة والنموذج التفصيلي المرتبط بهذا السيناريو غير موجود حتى الآن.

يرتبط أحد أغنى الأكوان المتعددة بالاجتماع الرائع لعلم الكون التضخمي ونظرية الأوتار. من ناحية أخرى ، يمكن فهم التضخم الأبدي من خلال التفكير في مجال عددي ضخم. سيكون للحقل تقلبات كمية ، والتي ستزيد ، في نصف المناطق ، من قيمته في النصف الآخر ، وستقلل التقلبات من قيمة الحقل. في النصف الذي يقفز فيه الحقل لأعلى ، ستؤدي كثافة الطاقة الزائدة إلى توسع الكون بشكل أسرع من النصف الذي يقفز فيه الحقل إلى الأسفل. بعد مرور بعض الوقت ، سيكون لأكثر من نصف المناطق قيمة أعلى للحقل لمجرد أنها تتوسع بشكل أسرع من مناطق الحقول المنخفضة. وبالتالي سترتفع القيمة المتوسطة الحجم للحقل وستكون هناك دائمًا مناطق يكون فيها الحقل مرتفعًا: يصبح التضخم أبديًا. المناطق التي يتقلب فيها الحقل القياسي إلى أسفل ستتفرع من الشجرة المتضخمة إلى الأبد وتخرج من التضخم.

تمثيل ثلاثي الأبعاد لمجمع Calabi و ndashYau رباعي الأبعاد. يصف هذا هندسة الأبعاد الإضافية & quotinternal & quot للنظرية M ويتعلق بسيناريو كون متعدد معين (مستوحى من السلسلة).
رصيد الصورة: المحاكاة بواسطة Jean-Fran & ccedilois Colonna و CMAP / & Eacutecole Polytechnique.
من ناحية أخرى ، واجهت نظرية الأوتار مؤخرًا تغييرًا ثالثًا في النموذج. بعد ثورات التناظر الفائق والازدواجية ، أصبح لدينا الآن & # 8220landscape & # 8221. تشير هذه الكلمة المجازية إلى العدد الكبير (ربما 10500) من الفراغ الخاطئ المحتمل للنظرية. تتوافق قوانين الفيزياء المعروفة فقط مع جزيرة معينة من بين العديد من القوانين الأخرى. ينشأ العدد الهائل من الاحتمالات من الخيارات المختلفة لمشعبات كالابي-ياو والقيم المختلفة للتدفقات المغناطيسية المعممة عبر دورات تماثل مختلفة. من بين الألغاز الأخرى ، القيمة الغريبة بشكل لا يصدق للثابت الكوني (لماذا يتم تعويض الكسور العشرية الأولى 119 للقيمة & # 8220natural & # 8221 تمامًا ببعض الظواهر الغامضة ، ولكن ليس الرقم 120؟) ستظهر ببساطة كتأثير انتقاء بشري داخل الأكوان المتعددة حيث تتحقق كل قيمة ممكنة تقريبًا في مكان ما. في هذه المرحلة ، يرتبط كل كون فقاعي بإدراك واحد لقوانين الفيزياء ويحتوي على مساحة لانهائية حيث تحدث جميع الظواهر الطارئة في مكان ما. نظرًا لأن الفقاعات مفصولة سببيًا إلى الأبد (بسبب سرعة & # 8220 إنشاء الفضاء & # 8221 عن طريق التضخم) ، فلن يكون من الممكن السفر واكتشاف قوانين جديدة للفيزياء.

هذا الكون المتعدد - إذا كان صحيحًا - من شأنه أن يفرض تغييرًا عميقًا في فهمنا العميق للفيزياء. تعود القوانين إلى الظهور كأنواع من الظواهر يجب التخلي عن التمهيدي الوجودي لكوننا. في أماكن أخرى من الكون المتعدد ، سيكون هناك قوانين أخرى ، ثوابت أخرى ، أعداد أخرى من الأبعاد سيكون عالمنا مجرد عينة صغيرة. يمكن أن يكون ، بعد كوبرنيكوس وداروين وفرويد ، الإصابة النرجسية الرابعة.

ربما كانت ميكانيكا الكم من بين فروع الفيزياء الأولى التي أدت إلى فكرة الكون المتعدد. في بعض الحالات ، فإنه يتنبأ حتمًا بالتراكب. لتجنب وجود قطط شرودنغر ذات النطاق الكلي تعيش وتموت في نفس الوقت ، قدم بوهر فرضية اختزال. هذا له عيبان كبيران: أولاً ، يؤدي إلى تفسير فلسفي شديد التعقيد حيث لم يعد التطابق بين الرياضيات التي تقوم عليها النظرية الفيزيائية والعالم الحقيقي متماثلًا (على الأقل ليس في أي وقت) ، وثانيًا ، ينتهك الوحدة. لا توجد ظاهرة فيزيائية معروفة - ولا حتى تبخر الثقوب السوداء في أوصافها الحديثة - تفعل ذلك.
محاكاة للتضخم الأبدي. المسافة & ndashtime هي 2 + 1 بعدا وإضافة زيادة في كل مربع فرعي يعدل الحقل القياسي في كل خطوة من خطوات المحاكاة. يشير اللون الأبيض المزرق إلى تضخم المناطق ، بينما تشير الألوان الأخرى إلى المناطق الحرارية. في هذه الحالة ، يتم اختيار الوظائف المطلوبة لمحاكاة معدلات التضخم الأكبر في الجزء العلوي من الإمكانات (حول & phi = 0) والدحرجة البطيئة الحتمية بالقرب من نهاية التضخم.
رصيد الصورة: محاكاة سيرج وينيتسكي.
هذه أسباب جيدة للتفكير بجدية في تفسير العوالم المتعددة لهيو إيفريت. يُسمح لكل نتيجة محتملة لكل حدث بتحديد أو وجود في تاريخه أو كونه ، من خلال فك الترابط الكمي بدلاً من انهيار الدالة الموجية. بمعنى آخر ، هناك عالم ماتت فيه القطة وعالم آخر حيث ماتت. هذه ببساطة طريقة للثقة الصارمة في المعادلات الأساسية لميكانيكا الكم. العوالم ليست منفصلة مكانيًا ، ولكنها موجودة أكثر كأنواع من الأكوان & # 8220 Parallel & # 8221. يحل هذا التفسير المحير بعض مفارقات ميكانيكا الكم ، لكنه يظل غامضًا بشأن كيفية تحديد وقت حدوث انقسام الأكوان. هذا الكون المتعدد معقد ، واعتمادًا على الطبيعة الكمومية للظواهر التي تؤدي إلى أنواع أخرى من الأكوان المتعددة ، يمكن أن يؤدي إلى مستويات أعلى أو أقل من التنوع.

يمكن أيضًا تخيل أكوان متعددة مضاربة مرتبطة بنوع من الديمقراطية الرياضية الأفلاطونية أو النسبية الاسمية. على أي حال ، من المهم التأكيد على أن الكون المتعدد ليس فرضية تم اختراعها للإجابة على سؤال محدد. إنه ببساطة نتيجة لنظرية تُبنى عادة لغرض آخر. ومن المثير للاهتمام أن هذه النتيجة تحل أيضًا العديد من مشكلات التعقيد والطبيعية. في معظم الحالات ، يبدو أن وجود العديد من العوالم أقرب إلى شفرة Ockham & # 8217s (مبدأ البساطة) من مخصصة الافتراضات التي يجب إضافتها إلى النماذج لتجنب وجود أكوان أخرى.

بالنظر إلى نموذج ، على سبيل المثال نموذج تضخم السلسلة ، هل من الممكن عمل تنبؤات في الكون المتعدد؟ من حيث المبدأ ، على الأقل في نهج بايزي. احتمالية ملاحظة الفراغ أنا (وقوانين الفيزياء المصاحبة) ببساطة صأنا = صأنا قبل Fأنا أين صأنا قبل يتم تحديده من خلال جغرافية المناظر الطبيعية لنظرية الأوتار وديناميات التضخم الأبدي وعامل الاختيار Fأنا يميز فرص المراقب في التطور في الفراغ أنا. يعطي هذا التوزيع احتمال وجود مراقب تم اختياره عشوائيًا في فراغ معين. من الواضح أنه لا يمكن عمل التنبؤات إلا على أساس احتمالي ، لكن هذا صحيح بالفعل في الفيزياء القياسية. حقيقة أنه يمكننا ملاحظة عينة واحدة فقط (كوننا) لا تغير الطريقة نوعياً ولا تزال تسمح بدحض النماذج عند مستويات ثقة معينة. النقاط الرئيسية هنا هي الخصائص المعروفة لعلم الكونيات ، حتى مع كون واحد فقط: المراقب مضمن داخل النظام الموصوف ، الشروط الأولية حرجة ، التجربة & # 8220 محليًا & # 8221 غير قابلة للإنتاج ، لم يتم اختبار الطاقات المعنية تجريبيًا على الأرض وسهم الزمن يجب أن ينعكس من الناحية المفاهيمية.

ومع ذلك ، فإن هذا النهج الإحصائي لاختبار الكون المتعدد يعاني من اختصارات فنية شديدة. أولاً ، بينما يبدو من الطبيعي تحديد الاحتمال السابق مع جزء الحجم الذي يشغله فراغ معين ، فإن النتيجة تعتمد بشكل حساس على اختيار سطح شبيه بالفضاء يتم تقييم التوزيع على أساسه. هذه هي ما يسمى بمشكلة القياس & # 8220 & # 8221 في الكون المتعدد. ثانيًا ، من المستحيل إعطاء أي تقدير معقول لـ Fأنا. سيتطلب هذا فهمًا لماهية الحياة - وحتى للوعي - وهذا ببساطة لا يزال بعيد المنال في الوقت الحاضر. باستثناء بعض الحالات المواتية - على سبيل المثال عندما تقدم كل أكوان الكون المتعدد خاصية معينة لا تتوافق مع كوننا - من الصعب دحض نموذج في الكون المتعدد صراحة. لكن الصعوبة في الممارسة العملية لا تعني المستحيل في جوهرها. يبقى الكون المتعدد ضمن عالم علم بوبيريان. لا يختلف نوعيا عن المقترحات الأخرى المرتبطة بالطرق المعتادة لممارسة الفيزياء. من الواضح أن الأدوات الرياضية الجديدة والتنبؤات الأكثر دقة في المشهد الطبيعي (وهو في الأساس غير معروف تمامًا) ضرورية لكي تكون القابلية للتزوير أكثر من مجرد مبدأ مجرد في هذا السياق. علاوة على ذلك ، فإن القابلية للتزييف هي مجرد معيار واحد من بين العديد من المعايير المحتملة ، وربما لا ينبغي الإفراط في تحديدها.
مخطط Penrose & ndashCarter المطابق (مستدير من اصطلاح المحور المعتاد) لثقب أسود Kerr & ndashNewman (أي مع الكتلة والشحنة والزخم الزاوي) يعرض أكوانًا أخرى محتملة.
رصيد الصورة: من رسم لأندرو هاميلتون.
عند مواجهة مسألة الضبط الدقيق المذهل المطلوب للمعايير الأساسية للفيزياء للسماح بظهور التعقيد ، هناك عدد قليل من طرق التفكير الممكنة. إذا كان المرء لا يريد استخدام الله أو الاعتماد على حظ غير معقول أدى إلى شروط أولية محددة للغاية ، فهناك أساسًا فرضيتان محتملتان متبقيتان. الأول هو اعتبار أنه نظرًا لأن التعقيد - وبالأخص الحياة - هو عملية تكيفية ، فقد ظهر في أي نوع من الكون تقريبًا. هذه إجابة محيرة ، لكن كوننا يُظهر أن الحياة تتطلب ظروفًا خاصة للغاية للوجود. من الصعب تخيل الحياة في كون بدون كيمياء ، ربما بدون حالات مقيدة أو بأعداد أخرى من الأبعاد. الفكرة الثانية هي قبول وجود العديد من الأكوان بقوانين مختلفة حيث نجد أنفسنا بشكل طبيعي في أحد تلك الأكوان المتوافقة مع التعقيد. لم يتم تخيل الكون المتعدد للإجابة على هذا السؤال المحدد ولكنه يظهر & # 8220 تلقائيًا & # 8221 في نظريات فيزيائية جادة ، لذلك يمكن اعتباره أبسط تفسير لقضية الطبيعة المحيرة. هذا بالطبع لا يثبت صحة النموذج ، ولكن يجب التأكيد على أنه لا يوجد على الإطلاق & # 8220pre-Copernican & # 8221 مركزية بشرية في عملية التفكير هذه.

من الممكن أن تكون فكرة الأكوان المتعددة بأكملها مضللة. قد يكون اكتشاف القوانين الأساسية للفيزياء سيجعل تلك العوالم الموازية عفا عليها الزمن تمامًا في غضون سنوات قليلة. من المحتمل أنه مع الكون المتعدد ، يدخل العلم للتو & # 8220no عبر الطريق & # 8221. الحكمة إلزامية عندما تخبرنا الفيزياء عن المساحات غير المرئية. ولكن قد يكون من الجيد أيضًا أننا نواجه تغييرًا عميقًا في النموذج الذي يحدث ثورة في فهمنا للطبيعة ويفتح مجالات جديدة للفكر العلمي المحتمل. نظرًا لأنها تقع على حدود العلم ، فإن هذه النماذج خطيرة ، لكنها توفر إمكانية غير عادية للتدخل البناء مع أنواع أخرى من المعرفة البشرية. الكون المتعدد فكرة محفوفة بالمخاطر - ولكن ، مرة أخرى ، دعونا لا ننسى أن اكتشاف عوالم جديدة كان دائمًا محفوفًا بالمخاطر.

Aur & eacutelien Barrau، Laboratoire de Physique Subatomique et de Cosmologie (UJF / CNRS / IN2P3).


5 إجابات 5

من غير المحتمل أن تمتلك المجرات الأخرى قوانين فيزيائية مختلفة أو حتى اختلافات طفيفة في الثوابت الفيزيائية. الأدلة التجريبية ضدها. قد تكشف قياسات الضوء من مجرات مختلفة عن وجود اختلافات في الثوابت الفيزيائية.

بالطبع ، إذا كان دليل الاختلافات ، من قياسات الضوء ، يشير إلى وجود اختلافات في الثوابت الفيزيائية ، فإن الفيزيائيين سيعملون على مراجعة نظرياتهم الحالية بشكل أسرع مما يمكنك أن ترمش فيه. تشير المؤشرات الحالية إلى أن هذا غير محتمل ومن غير المحتمل أن يحدث في أي وقت قريب.

ومع ذلك ، إذا كنت ترغب في بناء عالم ، كون بديل ، حيث توجد عوالم بقوانين فيزيائية مختلفة ، فإن إحدى طرق القيام بذلك هي افتراض وجود أكوان بديلة حيث تختلف القوانين الفيزيائية. الخطوة التالية هي افتراض أن بعض العوالم ، قد تكون كواكب أو حتى مجرات كاملة ، قد انزلقت بطريقة ما من أكوانها البديلة الأصلية وهي الآن موجودة في كوننا.

الافتراض بأنه قد يكون هناك أكوان بديلة بقوانين فيزيائية مختلفة هو مفهوم منطقي علميًا. على أقل تقدير ، لا يمنع فهمنا الحالي للطبيعة وجودها.

إذا افترضنا أن العالم عبارة عن محاكاة (كما يعتقد الكثيرون) فمن السهل إلى حد ما - يمكن محاكاة كل مجرة ​​بواسطة مجموعة مختلفة من الخوادم بمجموعة من المعلمات الخاصة بها.

يمكن نشر التحديث ببطء (مثل نشر DNS) أو يمكن تنفيذه محليًا فقط ، لمجموعة معينة من الخوادم أو المجموعات. إذا كان هذا التحديث سيحتوي الثوابت الفيزيائية المتغيرة المجرات المختلفة ستنتهي بفيزياء مختلفة.

لسوء الحظ ، من خلال تعريف مصطلح "ثوابت" فيزيائية لا يمكن أن يكون مختلفًا في مناطق مختلفة من الكون. إذا استطاعوا ، أفترض أنه سيتم تسميتهم بالمتغيرات المادية بدلاً من ذلك. لذا ، فإن الطريقة الوحيدة التي يمكن أن يحدث بها هذا هي إذا كنت ننسى الثوابت الفيزيائية ، واحتضن المتغيرات المادية.

في العالم الحقيقي ، يتم استخدام ثابت الجاذبية لحساب مقدار الجاذبية بين الكتل. هذه القيمة لا تتغير أبدًا ، لذا فإن أي كتلتين سيكون لها دائمًا نفس قوة الجاذبية بين بعضهما البعض. دائما. في كل مكان. بغض النظر. هذا لأن الثابت لا يتغير أبدًا. تتوافق ملاحظات النجوم والمجرات والعناقيد العملاقة الأخرى مع الطريقة التي نتوقع أن تتصرف بها الجاذبية ، لذلك ليس لدينا سبب للاعتقاد بأنها ليست ثابتة.

وبالتالي، يجب أن تبني كونك على افتراض عدم وجود ثوابت فيزيائية. على الرغم من أن هذا يتعارض مع فهمنا الحالي وملاحظاتنا للكون الحقيقي ، فأنت من يبني هذا الكون. صِف ببساطة بعض الآليات التي توضح سبب ثبات الخصائص الفيزيائية محليًا (على مقياس مجري) ، ولكن لا يمكن التنبؤ بها بشكل صحيح في المناطق البعيدة من الفضاء. ربما تقوم المادة المظلمة ببعض الأشياء الغريبة ، أو أن آلية أخرى غير معروفة حتى الآن هي التلاعب بملاحظاتنا للكون.

إذا لم يكن مقدار الفضاء في الفضاء ثابتًا ، فمن المحتمل أن تكون هناك خصائص فيزيائية غريبة أخرى لكوننا لم نلاحظها بعد. يمكنك بالتأكيد التوصل إلى سبب علمي مموج يدويًا مفاده أن الجاذبية أو أي شيء آخر ليس ثابتًا أيضًا.

سأذهب مع الأبعاد ، ويعرف أيضًا باسم الأكوان المتعددة

كانت لدي فكرة ذات مرة عن محرك الالتواء الذي لا ينقلك في الفضاء فحسب ، بل ينقلك في الواقع إلى بُعد آخر. في معظم الأوقات ، ربما يكون دوران الذرة مختلفًا ، لكن في حالات نادرة ، يتوقف وجود الطاقم. في الحالات القصوى ، يمكن أن تضيع السفن بالقفز إلى أبعاد بفيزياء مختلفة تمامًا. تجدر الإشارة إلى أنه في الأبعاد المتوازية ، سيكون "الآخر" الخاص بك على متن سفينة مماثلة يقوم بقفزة مماثلة ، على الأقل في معظم الأوقات ، ولكن ربما ليس دائمًا :)

إنها تقدم بعض التقلبات المثيرة للاهتمام في الحبكة.

لن أغضب إذا استخدمته.

لقد ربطت ويكيبيديا بهذا لأثبت أنه حقيقي لكن المقال صعب. ربما لأن المفاهيم المعنية صعبة. لم أذهب بعيدًا في كومة الفيزياء على الرغم من أنه يمكنك القراءة عن المناظر الطبيعية لنظرية الأوتار هناك. ملخصي: تنبثق طبيعة واقعنا وقوانينه الفيزيائية من تفاعلات السلاسل الـ 11 ذات الأبعاد التي تشكل الواقع.عدد هائل (ولكن ليس لانهائي) من التوليفات المختلفة ممكن وكل منها يؤدي إلى كون له خصائص مختلفة.

ليس من الواضح بالنسبة لي ما إذا كان يُعتقد أن هذه الأكوان المختلفة موجودة بالفعل - نوع من الأكوان المتعددة - أو ما إذا كانت ممكنة من الناحية النظرية فقط.

الآن ، نموذج KKLT ليس سوى حالة خاصة جدًا لفئة ضخمة من عمليات الدمج الأكثر عمومية. يمكن للمرء أن يتخيل الحلول حيث يتم ضغط أربعة أبعاد فقط ، أو في الواقع حيث لا يتم ضغط أي من الأبعاد ويعرض الكون الأبعاد الإحدى عشر الكاملة لنظرية إم. يمكن للمرء أن يتخيل أن التدفقات الأخرى قيد التشغيل ، أو أنه لم يتم تشغيل أي تدفقات. إذا فكرنا في مشهد نظرية الأوتار على أنه إمكانات هائلة أو وظيفية تختلف اعتمادًا على جميع المقاييس المحتملة المختلفة ، فمن الواضح أن البرية الكمومية لنظرية الأوتار عبارة عن وفرة شاسعة ذات أبعاد أعلى من قمم الجبال والوديان والمنحدرات. إن الفضاء المعياري للفراغ الفائق التناظر يشبه إلى حدٍ ما سهلًا شاسعًا يمتد حتى الجبال - يمكن للمرء أن يتحرك باستمرار بين الفراغات المختلفة عن طريق تغيير بعض النماذج. تتطابق الكوسمولوجيات المتسارعة مع الوديان المعزولة التي تقع بين قمم الجبال والممرات (على سبيل المثال ، قد يتخيل المرء مساواة حجم الطاقة المظلمة بارتفاع الوادي). لأي سبب من الأسباب ، نحن نعيش في كون يتم فيه ضغط أبعاد الزمكان الأربعة ، ويكون "ارتفاعنا" بالكاد فوق مستوى سطح البحر.

بالطبع ، عندما يبدأ المرء في التفكير في الكون بهذه الشروط ، يمكن أن يكون له تأثير عميق على توقعات المرء وتوقعاته. تبدأ في الظهور مثل العديد من الأشياء - كتل الجسيمات الأولية ، وقيم أدوات التوصيل ، وقيمة الثابت الكوني - ربما تكون مجرد حوادث ، وأرقام عشوائية لن يتم حسابها أبدًا من المبادئ الأولى باستخدام نظرية الأوتار.

بالنسبة لمنشئ عالم لديه معرفة أولية بالفيزياء ، فإن مشهد نظرية الأوتار هذا يقدم نوعًا من التأريض في الفيزياء النظرية الحقيقية التي يمكن أن تبرر أكوانًا مختلفة بقوانين فيزيائية مختلفة. لا أعتقد أنه يمكنك الانتقال من عالم إلى آخر في شاحنة. أعتقد أن هذه الأكوان المختلفة ستكون حقائق مختلفة أكثر من الأماكن المتجاورة فعليًا.


لماذا قد يكون هناك العديد من الأكوان إلى جانب أكواننا

أصبحت فكرة الأكوان المتوازية ، التي كانت ذات يوم مرتبطة بالخيال العلمي ، محترمة بين العلماء - على الأقل بين علماء الفيزياء الذين يميلون إلى دفع الأفكار إلى حدود ما يمكن تصوره.

في الواقع ، هناك تقريبًا عدد كبير جدًا من الأكوان المحتملة الأخرى. اقترح الفيزيائيون عدة أشكال مرشحة لـ "الأكوان المتعددة" ، كل منها أصبح ممكنًا بفضل جانب مختلف من قوانين الفيزياء.

تكمن المشكلة ، من الناحية الافتراضية ، في أننا ربما لا نستطيع زيارة هذه الأكوان الأخرى لتأكيد وجودها. لذا فإن السؤال هو ، هل يمكننا ابتكار طرق أخرى لاختبار وجود أكوان كاملة لا يمكننا رؤيتها أو لمسها؟

عوالم داخل عوالم

في بعض هذه الأكوان البديلة على الأقل ، تم اقتراح أن لدينا doppelg & aumlngers يعيشون حياة تشبه إلى حد كبير & ndash ربما تكون متطابقة تقريبًا مع عالمنا.

تكهن جيوردانو برونو بأن الكون قد يكون لانهائي

هذه الفكرة تدغدغ غرورنا وتوقظ تخيلاتنا ، وهذا بلا شك سبب تمتع نظريات الأكوان المتعددة ، مهما بدت بعيدة ، بشعبية كبيرة. لقد احتضننا أكوانًا بديلة في الأعمال الخيالية بدءًا من أعمال فيليب ك. ديك الرجل في القلعة العالية لأفلام مثل أبواب منزلقة.

في الواقع ، لا يوجد شيء جديد حول فكرة الكون المتعدد ، كما أوضحت فيلسوفة الدين ماري جين روبنشتاين في كتابها لعام 2014 عوالم بلا نهاية.

في منتصف القرن السادس عشر ، جادل كوبرنيكوس بأن الأرض ليست مركز الكون. بعد عدة عقود ، أظهر له تلسكوب جاليليو نجومًا لا تُقاس: لمحة عن اتساع الكون.

لذلك في نهاية القرن السادس عشر ، تكهن الفيلسوف الإيطالي جيوردانو برونو بأن الكون قد يكون لانهائيًا ، يسكنه عدد لا حصر له من العوالم المأهولة.

أصبحت فكرة الكون الذي يحتوي على العديد من الأنظمة الشمسية شائعة في القرن الثامن عشر.

بحلول أوائل القرن العشرين ، اقترح الفيزيائي الأيرلندي إدموند فورنييه دي ألب أنه قد يكون هناك انحدار لانهائي للأكوان "المتداخلة" بمقاييس مختلفة ، أكبر وأصغر من أي وقت مضى. من وجهة النظر هذه ، قد تكون الذرة الفردية مثل نظام شمسي حقيقي مأهول.

يرفض العلماء اليوم فكرة الكون المتعدد "الدمية الروسية" ، لكنهم افترضوا عدة طرق أخرى يمكن أن توجد بها الأكوان المتعددة. فيما يلي خمسة منهم ، جنبًا إلى جنب مع دليل تقريبي لمدى احتمالية حدوثها.

الكون المرقع

أبسط كون متعدد هو نتيجة للحجم اللامتناهي لكوننا.

يجب أن يكون هناك عوالم مماثلة للأرض في مكان ما هناك

نحن لا نعرف في الواقع ما إذا كان الكون غير محدود ، لكن لا يمكننا استبعاده. إذا كان الأمر كذلك ، فيجب تقسيمها إلى خليط من المناطق التي لا تستطيع رؤية بعضها البعض.

هذا ببساطة لأن المناطق متباعدة جدًا بحيث يتعذر على الضوء أن يقطع المسافة. يبلغ عمر كوننا 13.8 مليار سنة فقط ، لذا فإن أي مناطق أبعد من 13.8 مليار سنة ضوئية تكون معزولة تمامًا.

لجميع المقاصد والأغراض ، هذه المناطق هي أكوان منفصلة. لكنهم لن يبقوا على هذا النحو: في النهاية سيعبر الضوء الفجوة وستندمج الأكوان.

إذا كان كوننا يحتوي حقًا على عدد لا حصر له من "أكوان الجزر" مثل عالمنا ، مع المادة والنجوم والكواكب ، فلا بد من وجود عوالم مماثلة للأرض في مكان ما هناك.

قد يبدو من غير المحتمل بشكل لا يصدق أن الذرات يجب أن تتجمع بالصدفة في نسخة طبق الأصل من الأرض ، أو نسخة طبق الأصل دقيقة باستثناء لون جواربك. لكن في عوالم لا متناهية حقيقية ، حتى هذا المكان الغريب يجب أن يكون موجودًا. في الواقع ، يجب أن توجد مرات لا تحصى.

بدأ الكون كنقطة متناهية الصغر ثم توسع بسرعة مذهلة في كرة نارية شديدة التسخين

إذا كان الأمر كذلك ، فعندئذٍ في مكان ما بعيدًا بشكل لا يمكن تصوره تقريبًا ، هناك كائن مطابق لي يكتب هذه الكلمات ، ويتساءل عما إذا كان محرره سيصر على التنقيحات الجذرية. [محاولة لطيفة فيل - إد]

وفقًا للمنطق نفسه ، بعيدًا ، يوجد عالم كامل قابل للرصد مطابق لكوننا. يمكن تقدير هذه المسافة بحوالي 10 أس 10 أس 118 مترًا.

من الممكن ألا يكون هذا هو الحال على الإطلاق. ربما الكون ليس لانهائي. أو حتى لو كان الأمر كذلك ، فربما تتركز كل المادة في ركننا منها ، وفي هذه الحالة يمكن أن تكون معظم الأكوان الأخرى فارغة. ولكن لا يوجد سبب واضح وراء ذلك ، ولا توجد علامة حتى الآن على أن المادة تتناثر كلما نظرنا بعيدًا.

الكون المتعدد التضخمي

تنشأ نظرية الكون المتعدد الثانية من أفضل أفكارنا حول كيف بدأ كوننا.

وفقًا لوجهة النظر السائدة للانفجار العظيم ، بدأ الكون كنقطة متناهية الصغر ثم توسع سريعًا بشكل لا يصدق في كرة نارية شديدة التسخين. بعد جزء من الثانية من بدء هذا التمدد ، ربما يكون قد تسارع بشكل عابر بمعدل هائل حقًا ، أسرع بكثير من سرعة الضوء. هذا الاندفاع يسمى "التضخم".

هناك العديد من الأكوان ، وربما العديد منها بلا حدود ، تظهر وتنمو طوال الوقت

تشرح نظرية التضخم سبب كون الكون موحدًا نسبيًا في كل مكان ننظر إليه. أدى التضخم إلى تفجير كرة النار إلى نطاق كوني قبل أن تتاح لها فرصة أن تصبح شديدة التكتل.

ومع ذلك ، فإن تلك الحالة البدائية كانت ستضطرب بسبب الاختلافات الصغيرة في الصدفة ، والتي تفجرها التضخم أيضًا. هذه التقلبات محفوظة الآن في إشعاع الخلفية الكونية الميكروي ، الشفق الخافت للانفجار العظيم. ينتشر هذا الإشعاع في الكون ، لكنه ليس موحدًا تمامًا.

حددت العديد من المقاريب المعتمدة على الأقمار الصناعية هذه الاختلافات بتفاصيل دقيقة ، وقارنتها بتلك التي تنبأت بها النظرية التضخمية. كانت المباراة جيدة بشكل لا يصدق تقريبًا ، مما يشير إلى أن التضخم قد حدث بالفعل.

يشير هذا إلى أنه يمكننا فهم كيفية حدوث الانفجار الكبير - وفي هذه الحالة يمكننا أن نسأل بشكل معقول عما إذا كان قد حدث أكثر من مرة.

الرأي الحالي هو أن الانفجار العظيم حدث عندما ظهرت بقعة من الفضاء العادي ، لا تحتوي على مادة ولكنها مليئة بالطاقة ، داخل نوع مختلف من الفضاء يسمى "الفراغ الزائف". ثم نمت مثل الفقاعة المتوسعة.

ربما يكون كوننا مجرد حشد من الناس

لكن وفقًا لهذه النظرية ، يجب أن يعاني الفراغ الزائف أيضًا من نوع من التضخم ، مما يؤدي إلى تمدده بسرعة مذهلة. وفي الوقت نفسه ، يمكن أن تظهر أكوان فقاعية أخرى من "الفراغ الحقيقي" بداخله - وليس فقط ، مثل كوننا ، منذ 13.8 مليار سنة ، ولكن باستمرار.

هذا السيناريو يسمى "التضخم الأبدي". إنه يشير إلى أن هناك العديد من الأكوان ، وربما العديد منها بلا حدود ، تظهر وتنمو طوال الوقت. لكن لا يمكننا أبدًا الوصول إليهم ، حتى لو سافرنا بسرعة الضوء إلى الأبد ، لأنهم يتراجعون بسرعة كبيرة للغاية ولا يمكننا اللحاق بها.

يقترح عالم الفلك البريطاني رويال مارتن ريس أن نظرية الكون المتعدد التضخمي تمثل "ثورة كوبرنيكية رابعة": وهي المرة الرابعة التي نضطر فيها إلى تقليل مكانتنا في السماء. بعد أن اقترح كوبرنيكوس أن الأرض كانت مجرد كوكب واحد من بين آخرين ، أدركنا أن شمسنا هي مجرد نجم واحد في مجرتنا ، وأن النجوم الأخرى قد يكون لها كواكب. ثم اكتشفنا أن مجرتنا هي مجرد واحدة من بين عدد لا يحصى من مجرتنا في الكون المتوسع. والآن ربما يكون كوننا مجرد حشد من الناس.

لا نعرف بعد على وجه اليقين ما إذا كانت النظرية التضخمية صحيحة.

ومع ذلك ، إذا أدى التضخم الأبدي إلى خلق أكوان متعددة من سلسلة لانهائية من الانفجارات العظيمة ، فقد يساعد ذلك في حل واحدة من أكبر المشكلات في الفيزياء الحديثة.

تبدو الثوابت الأساسية لقوانين الفيزياء مضبوطة بشكل غريب مع القيم اللازمة لوجود الحياة

لطالما بحث بعض الفيزيائيين عن "نظرية كل شيء": مجموعة من القوانين الأساسية ، أو ربما مجرد معادلة واحدة ، يمكن من خلالها اشتقاق جميع مبادئ الفيزياء الأخرى. لكنهم وجدوا أن هناك بدائل للاختيار من بينها أكثر من الجسيمات الأساسية في الكون المعروف.

يعتقد العديد من الفيزيائيين الذين يتعمقون في هذه المياه أن فكرة تسمى نظرية الأوتار هي أفضل مرشح لـ "النظرية النهائية". لكن الإصدار الأخير يقدم عددًا كبيرًا من الحلول المتميزة: 1 متبوعًا بـ 500 صفر. ينتج عن كل حل مجموعته الخاصة من القوانين الفيزيائية ، وليس لدينا سبب واضح لتفضيل واحد على أي حل آخر.

الكون المتعدد التضخمي يريحنا من الحاجة إلى الاختيار على الإطلاق. إذا ظهرت أكوان متوازية في فراغ زائف متضخم لمليارات السنين ، فقد يكون لكل منها قوانين فيزيائية مختلفة ، يحددها أحد هذه الحلول العديدة لنظرية الأوتار.

إذا كان هذا صحيحًا ، فقد يساعدنا في شرح خاصية غريبة لكوننا.

تبدو الثوابت الأساسية لقوانين الفيزياء مضبوطة بشكل غريب مع القيم اللازمة لوجود الحياة.

يجب أن تكون الأشياء بالطريقة التي نجدها بها: إذا لم تكن كذلك ، فلن نكون هنا ولن يطرح السؤال أبدًا

على سبيل المثال ، إذا كانت قوة القوة الكهرومغناطيسية مختلفة قليلاً ، فلن تكون الذرات مستقرة. إن تغييرًا بنسبة 4٪ فقط سيمنع الاندماج النووي في النجوم ، وهي العملية التي تصنع منها أجسامنا ذرات الكربون بشكل كبير.

وبالمثل ، هناك توازن دقيق بين الجاذبية ، التي تسحب المادة نحو نفسها ، وما يسمى بالطاقة المظلمة ، التي تفعل العكس وتجعل الكون يتمدد بشكل أسرع. هذا فقط ما هو مطلوب لجعل النجوم ممكنة مع عدم انهيار الكون على نفسه.

بهذه الطريقة وعدة طرق أخرى ، يبدو أن الكون قد تم ضبطه جيدًا لاستضافتنا. وهذا جعل بعض الناس يشكون في يد الله.

ومع ذلك ، فإن الكون المتعدد التضخمي ، حيث تعمل جميع القوانين الفيزيائية التي يمكن تصورها في مكان ما ، يقدم تفسيرًا بديلاً.

تقول الحجة في كل كون تم إنشاؤه بهذه الطريقة الصديقة للحياة ، سوف تحك الكائنات الذكية رؤوسهم في محاولة لفهم حظهم. في الأكوان الأكثر عددًا والتي تم إنشاؤها بشكل مختلف ، لا يوجد أحد يطرح السؤال.

إذا كنت لا تريد الله ، فمن الأفضل أن يكون لديك كون متعدد

هذا مثال على "المبدأ الأنثروبي" ، الذي ينص على أن الأشياء يجب أن تكون بالطريقة التي نجدها بها: إذا لم تكن كذلك ، فلن نكون هنا ولن يطرح السؤال أبدًا.

بالنسبة للعديد من الفيزيائيين والفلاسفة ، تعتبر هذه الحجة خداعًا: طريقة للتهرب من مشكلة الضبط الدقيق بدلاً من شرحها.

يتساءلون كيف يمكننا اختبار هذه التأكيدات؟ من المؤكد أنه من الانهزامي قبول أنه لا يوجد سبب يجعل قوانين الطبيعة على ما هي عليه ، وأن نقول ببساطة إنها مختلفة في الأكوان الأخرى؟

تكمن المشكلة في أنه ما لم يكن لديك تفسير آخر للضبط الدقيق ، سيؤكد شخص ما أن الله يجب أن يكون قد وضع الأشياء بهذه الطريقة. قال عالم الفيزياء الفلكية برنارد كار بصراحة: "إذا كنت لا تريد الله ، فمن الأفضل أن يكون لديك كون متعدد".

الانتقاء الطبيعي الكوني

نوع آخر من الأكوان المتعددة يتجنب ما يراه البعض على أنه انزلاق هذا المنطق ، ويقدم حلاً لمشكلة الضبط الدقيق دون التذرع بالمبدأ الأنثروبي.

يمكن للكون "الأم" أن يلد أكوان "طفل"

صاغه لي سمولين من معهد بيرميتر للفيزياء النظرية في واترلو ، كندا. في عام 1992 اقترح أن الأكوان قد تتكاثر وتتطور مثلما تفعل الكائنات الحية.

على الأرض ، يفضل الانتقاء الطبيعي ظهور سمات "مفيدة" مثل الجري السريع أو الإبهام المعاكسة. يجادل سمولين بأنه في الكون المتعدد ، قد يكون هناك بعض الضغوط التي تفضل أكوانًا مثل عالمنا. يسمي هذا "الانتقاء الطبيعي الكوني".

فكرة سمولين هي أن الكون "الأم" يمكنه أن يلد أكوان "طفل" تتشكل داخله. يمكن للكون الأم أن يفعل ذلك إذا كان يحتوي على ثقوب سوداء.

يتشكل الثقب الأسود عندما ينهار نجم ضخم تحت تأثير جاذبيته ، مما يؤدي إلى سحق كل الذرات معًا حتى تصل إلى كثافة لا نهائية.

إنها فكرة رائعة ، لأن كوننا لا يجب أن يكون نتاجًا للصدفة البحتة

في الستينيات ، أشار ستيفن هوكينج وروجر بنروز إلى أن هذا الانهيار يشبه الانفجار الكبير المصغر في الاتجاه المعاكس. اقترح هذا لسمولين أن الثقب الأسود يمكن أن يصبح انفجارًا كبيرًا ، مما ينتج عنه كونًا جديدًا بالكامل داخل نفسه.

إذا كان الأمر كذلك ، فقد يكون للكون الجديد خصائص فيزيائية مختلفة قليلاً عن تلك التي صنعت الثقب الأسود. هذا يشبه الطفرات الجينية العشوائية التي تعني اختلاف الكائنات الحية عن والديها.

إذا كان للكون الرضيع قوانين فيزيائية تسمح بتكوين الذرات والنجوم والحياة ، فإنه سيحتوي أيضًا حتمًا على ثقوب سوداء. هذا يعني أنه يمكن أن يكون لديه المزيد من أكوان الأطفال الخاصة به. بمرور الوقت ، ستصبح أكوان مثل هذه أكثر شيوعًا من تلك التي لا تحتوي على ثقوب سوداء ، والتي لا يمكنها التكاثر.

إنها فكرة رائعة ، لأن كوننا لا يجب أن يكون نتاجًا للصدفة البحتة. إذا نشأ كون مضبوط بشكل عشوائي ، محاطًا بالعديد من الأكوان الأخرى التي لم يتم ضبطها بدقة ، فإن الانتقاء الطبيعي الكوني يعني أن الأكوان المضبوطة أصبحت فيما بعد القاعدة.

حتى الآن ، لا يوجد دليل على أن هذا هو الحال

تفاصيل الفكرة غامضة بعض الشيء ، لكن Smolin يشير إلى أن لها ميزة واحدة كبيرة: يمكننا اختبارها.

على سبيل المثال ، إذا كان سمولين على حق ، فيجب أن نتوقع أن يكون كوننا مناسبًا بشكل خاص لصنع الثقوب السوداء. هذا معيار أكثر تطلبًا من مجرد القول بأنه يجب أن يدعم وجود الذرات.

لكن حتى الآن ، لا يوجد دليل على أن هذا هو الحال & - ناهيك عن إثبات أن الثقب الأسود يمكن حقًا أن يفرز كونًا جديدًا تمامًا.

الكون المتعدد الغشاء

عندما بدأت نظرية النسبية العامة لألبرت أينشتاين تحظى باهتمام الرأي العام في عشرينيات القرن الماضي ، تكهن الكثير من الناس حول "البعد الرابع" الذي استند إليه أينشتاين. ماذا قد يكون هناك؟ عالم خفي ، ربما؟

ربما كان البعد الخامس ملتفًا إلى مسافة صغيرة لا يمكن تصورها

كان هذا هراء. لم يكن أينشتاين يقترح بعدًا جديدًا. ما كان يقوله هو أن الزمن بُعد مشابه للأبعاد الثلاثة للفضاء. يتم نسج الأربعة جميعًا في نسيج واحد يسمى الزمكان ، والتي تشوه المادة لإنتاج الجاذبية.

ومع ذلك ، بدأ علماء فيزياء آخرون بالفعل في التكهن بأبعاد جديدة حقًا في الفضاء.

بدأ التنبيه الأول للأبعاد الخفية بعمل الفيزيائي النظري ثيودور كالوزا. في ورقة بحثية نُشرت عام 1921 ، أظهر كالوزا أنه من خلال إضافة بُعد إضافي إلى معادلات نظرية النسبية العامة لأينشتاين ، يمكنه الحصول على معادلة إضافية يبدو أنها تتنبأ بوجود الضوء.

بدا ذلك واعدًا. ولكن أين ، إذن ، كان هذا البعد الإضافي؟

قدم الفيزيائي السويدي أوسكار كلاين إجابة في عام 1926. ربما كان البعد الخامس ملتفًا إلى مسافة صغيرة لا يمكن تصورها: حوالي مليار تريليون تريليون من السنتيمتر.

في النسخة الحديثة من نظرية الأوتار ، والمعروفة باسم M-Theory ، هناك ما يصل إلى سبعة أبعاد مخفية

قد تبدو فكرة تجعد البعد غريبة ، لكنها في الواقع ظاهرة مألوفة. خرطوم الحديقة هو جسم ثلاثي الأبعاد ، لكن من بعيد بما فيه الكفاية يبدو كخط أحادي البعد ، لأن البعدين الآخرين صغيرين جدًا. وبالمثل ، لا يستغرق الأمر وقتًا طويلاً لعبور بُعد كلاين الإضافي الذي لا نلاحظه.

منذ ذلك الحين ، أخذ الفيزيائيون أفكار كلوزا وكلاين إلى أبعد من ذلك في نظرية الأوتار. يسعى هذا إلى تفسير الجسيمات الأساسية على أنها اهتزازات حتى كيانات أصغر تسمى الأوتار.

عندما تم تطوير نظرية الأوتار في الثمانينيات ، اتضح أنها لا يمكن أن تعمل إلا إذا كانت هناك أبعاد إضافية. في النسخة الحديثة من نظرية الأوتار ، والمعروفة باسم M-Theory ، هناك ما يصل إلى سبعة أبعاد مخفية.

علاوة على ذلك ، لا يجب أن تكون هذه الأبعاد مضغوطة بعد كل شيء. يمكن أن تكون مناطق ممتدة تسمى الأغشية (اختصار لـ "الأغشية") ، والتي قد تكون متعددة الأبعاد.

إذا اصطدمت الأغشية ، فقد تكون النتائج هائلة

قد يكون الغشاء مكانًا مناسبًا تمامًا للاختباء لكون بأكمله. تفترض نظرية إم وجود أكوان متعددة ذات أبعاد مختلفة ، تتعايش إلى حد ما مثل كومة من الأوراق.

إذا كان هذا صحيحًا ، فيجب أن تكون هناك فئة جديدة من الجسيمات تسمى جسيمات كالوزا كلاين. نظريًا يمكننا صنعها ، ربما في معجل جسيمات مثل مصادم الهادرونات الكبير. سيكون لها توقيعات مميزة ، لأن بعض زخمها يتم حمله في الأبعاد الخفية.

يجب أن تظل هذه العوالم الغشائية متميزة تمامًا ومنفصلة عن بعضها البعض ، لأن قوى مثل الجاذبية لا تمر بينها. ولكن إذا اصطدمت الأغشية ، فقد تكون النتائج هائلة. من المتصور أن مثل هذا الاصطدام كان من الممكن أن يتسبب في إحداث الانفجار العظيم الخاص بنا.

كما تم اقتراح أن الجاذبية ، بشكل فريد بين القوى الأساسية ، قد "تتسرب" بين الأغشية.قد يفسر هذا التسرب سبب ضعف الجاذبية مقارنة بالقوى الأساسية الأخرى.

إذا كانت فكرتهم صحيحة ، فهناك مساحة كبيرة جدًا للأكوان الأخرى

وكما تقول ليزا راندال من جامعة هارفارد: "إذا انتشرت الجاذبية على أبعاد إضافية كبيرة ، فإن قوتها ستضعف".

في عام 1999 ، اقترحت راندال وزميلها رامان ساندروم أن الأغشية لا تحمل الجاذبية فحسب ، بل تنتجها عن طريق انحناء الفضاء. في الواقع ، هذا يعني أن الغشاء "يركز" الجاذبية ، بحيث يبدو ضعيفًا في غشاء ثانٍ قريب.

قد يفسر هذا أيضًا لماذا يمكننا العيش على غشاء بأبعاد إضافية لا نهائية دون أن نلاحظها. إذا كانت فكرتهم صحيحة ، فهناك مساحة هائلة هناك لأكوان أخرى.

الكون المتعدد الكمي

تعتبر نظرية ميكانيكا الكم واحدة من أنجح نظرية في كل العلوم. يشرح سلوك الأجسام الصغيرة جدًا ، مثل الذرات والجسيمات الأساسية المكونة لها. يمكنه التنبؤ بجميع أنواع الظواهر ، من أشكال الجزيئات إلى طريقة تفاعل الضوء والمادة ، بدقة هائلة.

تعامل ميكانيكا الكم الجسيمات كما لو كانت موجات ، وتصفها بتعبير رياضي يسمى الدالة الموجية.

عندما نجري قياسًا ، فإننا نرى فقط واحدة من تلك الحقائق ، ولكن الآخرين موجودون أيضًا

ربما تكون أغرب ميزة للدالة الموجية هي أنها تسمح للجسيم الكمي بالتواجد في عدة حالات في وقت واحد. هذا يسمى التراكب.

لكن التراكبات يتم تدميرها بشكل عام بمجرد أن نقيس الجسم بأي طريقة. الملاحظة "تجبر" الكائن على "اختيار" حالة معينة.

يسمى هذا التحول من التراكب إلى حالة واحدة ، بسبب القياس ، "انهيار دالة الموجة". تكمن المشكلة في أنه لا يتم وصفها حقًا بواسطة ميكانيكا الكم ، لذلك لا أحد يعرف كيف أو لماذا يحدث ذلك.

اقترح الفيزيائي الأمريكي هيو إيفريت في أطروحته للدكتوراه عام 1957 أننا قد نتوقف عن القلق بشأن الطبيعة المحرجة لانهيار وظيفة الموجة ، ونتخلص منها.

اقترح إيفريت أن الأشياء لا تتحول من حالات متعددة إلى حالة واحدة عند قياسها أو ملاحظتها. بدلاً من ذلك ، فإن جميع الاحتمالات المشفرة في الدالة الموجية حقيقية بشكل متساوٍ. عندما نجري قياسًا ، فإننا نرى فقط واحدة من تلك الحقائق ، ولكن توجد الحقائق الأخرى أيضًا.

يُعرف هذا باسم "تفسير العوالم المتعددة" لميكانيكا الكم.

لتجنب انهيار الدالة الموجية ، يجب أن تصنع كونًا آخر

لم يكن إيفريت محددًا جدًا بشأن مكان وجود هذه الدول الأخرى بالفعل. لكن في السبعينيات ، جادل الفيزيائي برايس ديويت بأن كل نتيجة بديلة يجب أن توجد في واقع موازٍ: عالم آخر.

لنفترض أنك أجريت تجربة تقيس فيها مسار إلكترون. في هذا العالم يسير في اتجاه ما ، ولكن في عالم آخر يسير في اتجاه آخر.

يتطلب ذلك جهازًا موازيًا ليمر الإلكترون من خلاله. يتطلب أيضًا قياسًا موازيًا لك. في الواقع ، عليك أن تبني عالمًا موازياً كاملاً حول ذلك الإلكترون الواحد ، متطابق من جميع النواحي باستثناء المكان الذي ذهب إليه الإلكترون.

باختصار ، لتجنب انهيار الدالة الموجية ، يجب أن تصنع كونًا آخر.

تصبح هذه الصورة باهظة حقًا عندما تقدر ماهية القياس. من وجهة نظر ديويت ، فإن أي تفاعل بين كيانين كميين ، على سبيل المثال فوتون من الضوء يرتد عن الذرة ، يمكن أن ينتج نتائج بديلة ، وبالتالي أكوانًا موازية.

يجب أن يكون الكون المتعدد الكمومي حقيقيًا إلى حد ما ، لأن نظرية الكم تتطلبه وتعمل نظرية الكم

كما قال ديويت ، "كل انتقال كمي يحدث على كل نجم ، في كل مجرة ​​، في كل ركن بعيد من الكون يقسم عالمنا المحلي على الأرض إلى عدد لا يحصى من النسخ."

لا يرى الجميع تفسير إيفريت للعوالم المتعددة بهذه الطريقة. يقول البعض إنها عملية رياضية إلى حد كبير ، وأنه لا يمكننا قول أي شيء ذي معنى عن محتويات تلك الأكوان البديلة.

لكن آخرين يأخذون على محمل الجد فكرة أن هناك عددًا لا يحصى من "أنتم" الآخرين ، يتم إنشاؤها في كل مرة يتم فيها إجراء قياس كمي. يقولون إن الكون المتعدد الكمومي يجب أن يكون حقيقيًا إلى حد ما ، لأن نظرية الكم تتطلب ذلك ، وتعمل نظرية الكم.

إما أن تشتري هذه الحجة أو لا تشتريها. ولكن إذا قبلتها ، فيجب عليك أيضًا قبول شيء مقلق إلى حد ما.

الأنواع الأخرى من الأكوان المتوازية ، مثل تلك التي أنشأها التضخم الأبدي ، هي حقًا "عوالم أخرى". توجد في مكان آخر في المكان والزمان ، أو في أبعاد أخرى. قد تحتوي على نسخ طبق الأصل منك ، لكن تلك النسخ منفصلة ، مثل جسد مزدوج يعيش في قارة أخرى.

من نحن لنحكم على ما هو غريب وما هو غير ذلك؟

في المقابل ، الأكوان الأخرى لتفسير العوالم المتعددة لا توجد في أبعاد أخرى أو مناطق أخرى من الفضاء. بدلاً من ذلك ، فهي موجودة هنا ، متراكبة على كوننا ولكنها غير مرئية ولا يمكن الوصول إليها. الذوات الأخرى التي تحتويها هي في الحقيقة "أنت".

في الواقع ، لا يوجد "أنت" ذي معنى على الإطلاق. "أنت" تصبح كائنات متميزة عددًا سخيفًا من المرات في كل ثانية: فكر فقط في جميع الأحداث الكمية التي تحدث عندما تنتقل إشارة كهربائية واحدة على طول خلية عصبية واحدة في دماغك. "أنت" تختفي في الحشد.

بعبارة أخرى ، الفكرة التي بدأت كوسيلة رياضية انتهى بها الأمر إلى الإشارة إلى أنه لا يوجد شيء اسمه الفردية.

اختبار الكون المتعدد

بالنظر إلى الآثار الغريبة للأكوان المتوازية ، قد يُغفر لك بعض الشكوك حول وجودها.

لكن من نحن لنحكم على ما هو غريب وما هو ليس كذلك؟ الأفكار العلمية تقف أو تسقط ، ليس بسبب "شعورها" تجاهنا ، ولكن عن طريق الاختبار التجريبي.

وهذه هي المشكلة. الكون البديل منفصل عن كوننا. بحكم التعريف ، فهو بعيد المنال وبعيد عن الأنظار. بشكل عام ، لا يمكن اختبار نظريات الأكوان المتعددة من خلال البحث عن تلك العوالم الأخرى.

ومع ذلك ، حتى لو لم يكن بالإمكان اختبار الأكوان الأخرى بشكل مباشر ، فقد يكون من الممكن العثور على دليل يدعم المنطق الكامن وراءها.

على سبيل المثال ، يمكننا أن نجد دليلًا قويًا على النظرية التضخمية للانفجار العظيم. وهذا من شأنه أن يعزز ، ولكن لن يثبت ، قضية كون متعدد تضخمي.

لقد ثبت أنه من الصعب بشكل ملحوظ كتابة نظرية تنتج بالضبط الكون الذي نراه وليس أكثر

اقترح بعض علماء الكونيات أن الكون المتعدد التضخمي يمكن اختباره بشكل مباشر أكثر. يجب أن يترك التصادم بين كوننا الفقاعي المتسع وآخر فقاعات يمكن اكتشافها في الخلفية الكونية الميكروية & ndash إذا كنا قريبين بما يكفي لرؤيتها.

وبالمثل ، فإن التجارب المتوخاة لمصادم الهادرونات الكبير يمكن أن تبحث عن أدلة على الأبعاد والجسيمات الإضافية التي تتضمنها نظرية عالم النخالة.

يجادل البعض بأن التحقق التجريبي مبالغ فيه على أي حال. يقولون أنه يمكننا قياس صحة فكرة علمية بوسائل أخرى ، مثل ما إذا كانت تستند إلى منطق سليم يتم نسجه من المباني التي لديها بالفعل دعم الملاحظة.

أخيرًا ، قد نقوم بعمل تنبؤات إحصائية.

على سبيل المثال ، يمكننا استخدام نظرية الأكوان المتعددة التضخمية للتنبؤ بقيم الثوابت الفيزيائية المتوقعة في معظم الأكوان ، ثم نرى ما إذا كانت هذه قريبة من تلك التي نراها أم لا على أساس أنه لا يوجد سبب لتوقع منا أن كن مميزًا في أي مكان في الكون المتعدد.

على أي حال ، يبدو من الغريب أن يستمر الكون المتعدد في الظهور أينما نظرنا. يقول الفيزيائي ماكس تيجمارك: "لقد ثبت أنه من الصعب بشكل ملحوظ كتابة نظرية تنتج بالضبط الكون الذي نراه وليس أكثر".

لا يمكن اختبار نظريات الكون المتعدد من خلال البحث عن تلك العوالم الأخرى

ومع ذلك ، فليس من الواضح ما إذا كانت عناوين الصحف ستعلن عن اكتشاف عالم آخر في أي وقت قريب. في الوقت الحالي ، تقع هذه الأفكار على حدود الفيزياء والميتافيزيقا.

في حالة عدم وجود أي دليل ، إذن ، إليك ترتيب تقريبي وجاهز & ndash & ndash & ndash شخصيًا وبصراحة & ndash الترتيب لاحتمالات الأكوان المتعددة المختلفة ، على الأرجح أولاً.

الأكوان المتعددة المرقعة من الصعب تجنب & ndash إذا كان كوننا لا نهائيًا وموحدًا حقًا.

الكون المتعدد التضخمي من المحتمل إلى حد ما إذا كانت النظرية التضخمية صحيحة ، والتضخم الآن هو أفضل تفسير لدينا للانفجار العظيم.

الانتقاء الطبيعي الكوني هي فكرة بارعة ولكنها تنطوي على فيزياء مضاربة ، وهناك الكثير من الأسئلة التي لم تتم الإجابة عليها.

عوالم الغشاء هي أكثر تخمينًا ، لأنها لا يمكن أن توجد إلا إذا وجدت كل تلك الأبعاد الإضافية ، ولا يوجد دليل مباشر على ذلك.

الكون المتعدد الكمي يمكن القول إنه أبسط تفسير لنظرية الكم ، لكنه أيضًا مُعرَّف بشكل غامض ويؤدي إلى رؤية غير متماسكة للذات.


هل هناك "أنت" آخر هناك في عالم موازٍ؟

تمثيل "العوالم" الموازية المختلفة التي قد توجد في جيوب أخرى من. [+] الكون المتعدد. رصيد الصورة: المجال العام ، تم استرداده من https://pixabay.com/en/globe-earth-country-continents-73397/.

واحدة من أكثر الموضوعات إثارة وإغراء للتكهن بها هي فكرة أن واقعنا - كوننا بالطريقة التي هو عليها والطريقة التي نختبر بها - قد لا يكون الإصدار الوحيد من الأحداث هناك. ربما توجد أكوان أخرى ، ربما حتى بنسخ مختلفة من أنفسنا ، وتواريخ مختلفة ونتائج بديلة ، عن أكواننا. عندما يتعلق الأمر بالفيزياء ، فهذه واحدة من أكثر الاحتمالات إثارة للجميع ، لكنها بعيدة كل البعد عن اليقين. هذا ما يقوله العلم بالفعل حول ما إذا كان هذا صحيحًا أم لا.

ائتمان الصورة: ناسا ، وكالة الفضاء الأوروبية ، إيلينجورث ، د. ماجي ، وب. [+] كروز ر.بوينز ، جامعة ليدن وفريق HUDF09.

الكون ، بقدر ما تستطيع أقوى التلسكوبات رؤيته (حتى من الناحية النظرية) ، فهو شاسع وضخم وضخم. بما في ذلك الفوتونات والنيوترينوات ، فإنه يحتوي على حوالي 10 ^ 90 جسيمًا ، متكتلة ومتجمعة معًا في مئات المليارات إلى تريليونات من المجرات. تأتي كل واحدة من هذه المجرات مع حوالي تريليون نجم بداخلها (في المتوسط) ، وهي منتشرة عبر الكون في كرة قطرها حوالي 92 مليار سنة ضوئية ، من وجهة نظرنا. ولكن ، على الرغم مما قد يخبرنا به حدسنا ، فإن هذا لا يعني أننا في مركز كون محدود. في الواقع ، تشير الأدلة إلى شيء مخالف تمامًا.

رصيد الصورة: ESA و Planck Collaboration ، تم تعديله بواسطة E. Siegel للتأكد من صحتها.

السبب في أن الكون يبدو لنا بحجم محدود - السبب في أننا لا نستطيع رؤية أي شيء أبعد من مسافة محددة - ليس لأن الكون محدود الحجم بالفعل ، بل لأن الكون كان موجودًا فقط في حجمه. الحالة الحالية لفترة زمنية محدودة. إذا لم تتعلم شيئًا آخر عن الانفجار العظيم ، فيجب أن يكون هذا: لم يكن الكون ثابتًا في الفضاء أو في الزمان ، بل تطور من حالة أكثر اتساقًا وسخونة وكثافة إلى حالة أكثر تكتلًا وبرودة وانتشارًا اليوم.

قد يكون الكون المرئي 46 مليار سنة ضوئية في جميع الاتجاهات من وجهة نظرنا. [+] ولكن هناك بالتأكيد المزيد من الكون الذي لا يمكن ملاحظته تمامًا مثل كوننا وراء ذلك. رصيد الصورة: مستخدمو ويكيميديا ​​كومنز Frédéric MICHEL و Azcolvin429 ، بشرح من قبل E. Siegel.

لقد أعطانا هذا كونًا غنيًا ، مليئًا بأجيال عديدة من النجوم ، وخلفية شديدة البرودة من بقايا الإشعاع ، والمجرات تتوسع بعيدًا عنا بسرعة أكبر كلما كانت بعيدة ، مع حد لمدى المسافة التي يمكننا رؤيتها . يتم تعيين هذا الحد من خلال المسافة التي كان للضوء القدرة على قطعها منذ لحظة الانفجار العظيم.

ولكن هذا لا يعني بأي حال من الأحوال أنه لا يوجد المزيد من الكون خارج الجزء الذي يمكننا الوصول إليه. في الواقع ، من وجهة النظر النظرية والنظرية ، لدينا كل الأسباب للاعتقاد بأن هناك الكثير ، وربما أكثر بلا حدود. من ناحية الرصد ، يمكننا قياس عدد قليل من الكميات المختلفة المثيرة للاهتمام ، بما في ذلك الانحناء المكاني للكون ، ومدى سلاسة وانتظام درجة الحرارة والكثافة ، وكيف تطور بمرور الوقت.

أدى التضخم إلى حدوث الانفجار العظيم الساخن وأدى إلى نشوء الكون المرئي الذي يمكننا الوصول إليه ، لكننا نحن. [+] يمكنه فقط قياس آخر جزء صغير من الثانية من تأثير التضخم على كوننا. رصيد الصورة: Bock et al. (2006، astro-ph / 0604101) تعديلات بواسطة E. Siegel.

ما وجدناه هو أن الكون أكثر اتساقًا مع كونه مسطحًا مكانيًا ، مع كونه منتظمًا على حجم أكبر بكثير من حجم قطعة الكون التي يمكن رؤيتها لنا ، وبالتالي من المحتمل أن يحتوي على المزيد من الكون الذي يشبه إلى حد بعيد كوننا. مئات المليارات من السنين الضوئية في كل الاتجاهات ، بما يتجاوز ما يمكننا رؤيته. لكن من الناحية النظرية ، ما نتعلمه هو أكثر إثارة. كما ترون ، يمكننا استقراء الانفجار العظيم إلى الوراء إلى حالة شديدة السخونة والكثافة والتمدد ، وما وجدناه هو أنه لم يكن حارًا وكثيفًا بشكل غير محدود في وقت مبكر ، بل بالأحرى - فوق بعض الطاقة وقبل بعضها مبكرًا جدًا الوقت - كانت هناك مرحلة سبقت الانفجار العظيم ، وأعدته.

تصف تلك المرحلة ، وهي فترة من التضخم الكوني ، مرحلة من الكون حيث بدلاً من أن يكون مليئًا بالمادة والإشعاع ، كان الكون مليئًا بالطاقة المتأصلة في الفضاء نفسه: حالة تتسبب في تمدد الكون بمعدل أسي. هذا يعني أنه بدلاً من أن يكون معدل التمدد بطيئًا مع مرور الوقت ، عند انحسار النقاط البعيدة عن بعضها البعض بسرعات أبطأ ، لا ينخفض ​​معدل التمدد على الإطلاق ، والمواقع البعيدة - مع مرور الوقت تدريجيًا - احصل على ضعف بعيدًا ، ثم أربع مرات ، ثم ثمانية ، وستة عشر ، واثنان وثلاثون ، إلخ.

مصدر الصورة: إي سيجل ، يوضح كيفية توسع الزمكان عندما تهيمن عليه المادة أو الإشعاع أو الطاقة. [+] متأصل في الفضاء نفسه.

نظرًا لأن التوسع ليس فقط أسيًا ولكنه سريع بشكل لا يصدق ، تحدث "المضاعفة" في نطاق زمني يبلغ حوالي 10 ^ -35 ثانية. بمعنى ، بمرور الوقت 10 ^ -34 ثانية ، يكون الكون حوالي 1000 ضعف حجمه الأولي بمرور الوقت 10 ^ -33 ثانية ، الكون حوالي 10 ^ 30 (أو 1000 ^ 10) ضعف حجمه الأولي بمرور الوقت مرت 10 ^ -32 ثانية ، وأصبح حجم الكون حوالي 10 ^ 300 ضعف حجمه الأولي ، وهكذا. الأسي ليس بهذه القوة لأنه سريع إنه قوي لأنه قاس.

الآن ، من الواضح أن الكون لم يستمر في التوسع بهذه الطريقة إلى الأبد ، لأننا هنا ، وبالتالي كان لابد من أن ينتهي التضخم ، مما أدى إلى حدوث الانفجار العظيم. يمكننا أن نفكر في أن التضخم يحدث على قمة تل مسطح للغاية ، مثل كرة تتدحرج ببطء إلى أسفلها. طالما ظلت الكرة بالقرب من قمة التل ، تتدحرج ببطء ، ويستمر التضخم ، ويتمدد الكون بشكل كبير. بمجرد أن تتدحرج الكرة إلى الوادي ، ينتهي التضخم ، ويؤدي سلوك التدحرج هذا إلى تبديد الطاقة ، وتحويل الطاقة الكامنة في الفضاء نفسه إلى مادة وإشعاع ، مما يأخذنا من حالة تضخم إلى الانفجار العظيم الساخن.

ينتهي التضخم (أعلى) عندما تتدحرج الكرة في الوادي. لكن المجال التضخمي هو مجال كمي. [+] (وسط) ، ينتشر بمرور الوقت. في حين أن العديد من مناطق الفضاء (الأرجواني والأحمر والسماوي) ستشهد نهاية التضخم ، فإن الكثير (الأخضر والأزرق) سيشهد استمرار التضخم ، وربما إلى الأبد (أسفل). مصدر الصور: E. Siegel.

قبل أن ننتقل إلى ما لا نعرفه عن التضخم ، هناك بعض الأشياء التي نعلم أنها تستحق الذكر.

  1. التضخم ليس مثل الكرة - وهو مجال كلاسيكي - ولكنه يشبه الموجة التي تنتشر بمرور الوقت ، مثل المجال الكمي.
  2. هذا يعني أنه مع مرور الوقت وخلق المزيد والمزيد من المساحة بسبب التضخم ، من المرجح أن تشهد مناطق معينة ، على الأرجح ، انتهاء التضخم ، بينما من المرجح أن تشهد مناطق أخرى استمرار التضخم. .
  3. ستؤدي المناطق التي ينتهي فيها التضخم إلى حدوث انفجار كبير وكون مثل كوننا ، بينما المناطق التي لا ينتهي فيها التضخم ستستمر في التضخم لفترة أطول.
  4. مع مرور الوقت ، وبسبب ديناميكيات التوسع ، لن تتفاعل أو تتصادم منطقتان حيث ينتهي التضخم في المناطق التي لا ينتهي فيها التضخم ، مما يؤدي إلى تباعدهما عن بعضهما البعض.

رصيد الصورة: إي سيجل. على الرغم من أن التضخم قد ينتهي في أكثر من 50 ٪ من أي منطقة في أي منطقة. [+] بالنظر إلى الوقت (يُشار إليه بعلامة X باللون الأحمر) ، تستمر مناطق كافية في التوسع إلى الأبد بحيث يستمر التضخم إلى الأبد ، مع عدم اصطدام كونين على الإطلاق.

الآن ، هذا ما نتوقعه ، بناءً على قوانين الفيزياء المعروفة والمرصدات الموجودة في كوننا لتخبرنا عن حالة التضخم. بعد قولي هذا ، لا نعرف بعض الأشياء عن هذه الحالة التضخمية ، وما يفعله هذا هو إثارة عدد كبير من الشكوك وكذلك الاحتمالات:

  1. لا نعرف إلى متى استمرت الحالة التضخمية قبل أن تنتهي وأدت إلى الانفجار العظيم. يمكن أن يكون الكون بالكاد أكبر من الجزء الذي يمكن ملاحظته لنا ، وقد يكون عددًا كبيرًا من الرتب السخيفة ذات الحجم أكبر مما نراه ، أو قد يكون حجمًا لا نهائيًا حقًا.
  2. لا نعرف ما إذا كانت المناطق التي انتهى فيها التضخم متشابهة ، أم أنها مختلفة تمامًا عن منطقتنا. من الممكن تصور وجود ديناميكيات فيزيائية (غير معروفة) تسبب أشياء مثل الثوابت الأساسية - كتل الجسيمات ، ونقاط القوة ، وكمية الطاقة المظلمة - لتكون بالضبط ما هي عليه بالنسبة لنا في جميع المناطق التي ينتهي فيها التضخم. ولكن من الممكن أيضًا أن المناطق المختلفة التي ينتهي فيها التضخم ، والتي قد نعتبرها أكوانًا مختلفة ، لها فيزياء مختلفة بشكل عشوائي.
  3. وإذا كانت الأكوان كلها متشابهة فيما يتعلق بالقوانين الفيزيائية ، وإذا كان عدد هذه الأكوان لا نهائيًا حقًا ، وإذا كان التفسير الشامل لميكانيكا الكم صحيحًا تمامًا ، فهل هذا يعني أن هناك موازية الأكوان الموجودة هناك ، حيث تطور كل شيء فيها تمامًا كما تطور كوننا ، باستثناء نتيجة كمية صغيرة واحدة كانت مختلفة؟

تنص فكرة الأكوان المتعددة على وجود عدد لا حصر له من الأكوان مثل كوننا ، وغير محدودة. [+] تلك التي لديها اختلافات. رصيد الصورة: مستخدم فليكر Lee Davy ، عبر https://www.flickr.com/photos/chingster23/11937781733. (سيسي بي 2.0)

في عوالم أخرى ، هل من الممكن أن يكون هناك كون هناك حيث حدث كل شيء تمامًا كما حدث في هذا الكون ، باستثناء أنك فعلت شيئًا صغيرًا مختلفًا ، ومن ثم أصبحت حياتك مختلفة بشكل لا يصدق نتيجة لذلك؟

أين اخترت الوظيفة في الخارج بدلاً من الوظيفة التي أبقيتك في بلدك؟

أين وقفت في وجه المتنمر بدلاً من السماح لنفسك بالاستفادة منه؟

أين قبلت الشخص الذي هرب في نهاية الليل بدلاً من تركه يذهب؟

وأين كان لحدث الحياة أو الموت الذي واجهته أنت أو أحد أفراد أسرتك في وقت ما في الماضي نتيجة مختلفة؟

فكرة الأكوان المتوازية كما هي مطبقة على قطة شرودنجر.رصيد الصورة: مشاع ويكيميديا. [+] المستخدم كريستيان شيرم.

إنها فكرة لا تصدق: أن هناك كونًا لكل نتيجة يمكن تصورها. هناك شيء حيث كل شيء مع احتمال غير صفري لحدوثه هو في الواقع حقيقة في ذلك الكون. ولكن هناك الكثير من الشروط الضرورية للوصول إلى هناك. أولاً ، يجب أن تكون الحالة التضخمية قد حدثت ليس فقط لفترة طويلة من الزمن - ليس فقط خلال 13.8 مليار سنة كان الكون حولها - ولكن لفترة غير محدودة من الوقت.

لماذا ذلك أنت تسأل؟ بالتأكيد ، إذا كان الكون يتوسع بشكل أسي - ليس فقط لجزء صغير من الثانية ولكن لمدة 13.8 مليار سنة ، أو حوالي 4 × 10 ^ 17 ثانية - فإننا نتحدث عن حجم هائل من الفضاء! بعد كل شيء ، على الرغم من وجود مناطق في الفضاء ينتهي فيها التضخم ، فإن معظم حجم الكون تهيمن عليه مناطق لم تنته بعد. من الناحية الواقعية ، نحن نتحدث عن 10 ^ 10 ^ 50 كونًا على الأقل بدأت بشروط أولية قد تكون مشابهة جدًا لظروفنا. هذا هو 10 ^ 100000000000000000000000000000000000000000000000000 الكون ، والذي قد يكون أحد أكبر الأرقام التي تخيلتها على الإطلاق. ومع ذلك ، هناك أرقام أكبر تصف عدد النتائج المحتملة لتفاعلات الجسيمات.

رصيد الصورة: الرقم "الصغير" 1000! ، كما هو محسوب في http://justinwhite.com/big-calc/1000.html.

يوجد 10 ^ 90 جسيمًا في كل كون ، ونحن بحاجة إلى أن يكون لكل منهم نفس تاريخ التفاعلات بالضبط لمدة 13.8 مليار سنة لمنحنا كونًا مطابقًا لكوننا ، بحيث عندما نختار مسارًا على الآخر ، فإن كلاهما الأكوان لا تزال موجودة. بالنسبة لكون يحتوي على 10 ^ 90 جسيمًا كميًا ، فإن هذا يتطلب الكثير - لإمكانية وجود أقل من 10 ^ 10 ^ 50 لكيفية تفاعل هذه الجسيمات مع بعضها البعض على مدار 13.8 مليار سنة. الرقم الذي تراه أعلاه ، على سبيل المثال ، هو 1000 فقط! (أو (10 ^ 3)!) ، أو 1000 عاملي ، الذي يصف عدد التباديل الممكنة هناك لـ 1000 جسيم مختلف ليتم طلبها في أي لحظة في الوقت المناسب. ضع في اعتبارك ، كم هو أكبر هذا الرقم - (10 ^ 3)! - من (10 ^ 1000) هو.

(10 ^ 3)! ، لمن يتساءل منكم ، هو أشبه بـ 10 ^ 2477.

لكن لا يوجد 1000 جسيم في الكون ، بل 10 ^ 90 منها. في كل مرة يتفاعل فيها جسيمان ، لا توجد نتيجة واحدة محتملة فقط ، ولكن هناك طيف كمي كامل من النتائج. بقدر ما هو محزن ، هناك أكثر من (10 ^ 90)! النتائج المحتملة للجسيمات في الكون ، وهذا العدد أكبر بكثير من عدد مرات تافهة مثل 10 ^ 10 ^ 50.

مسارات غرفة الفقاعة من Fermilab ، تظهر فقط بضع مئات من التفاعلات الكمومية. ال . [+] احتمال أن يعطي هذا التفاعل فقط هذه النتيجة الدقيقة هو احتمال ضئيل للغاية. رصيد الصورة: FNAL / DOE / NSF.

بعبارة أخرى ، فإن عدد النتائج المحتملة من الجسيمات في أي كون تتفاعل مع بعضها البعض يميل نحو اللانهاية أسرع من عدد الأكوان المحتملة التي تزداد بسبب التضخم. حتى لو وضعنا جانباً القضايا التي قد يكون هناك عدد لا حصر له من القيم المحتملة للثوابت الأساسية والجسيمات والتفاعلات ، وحتى وضع جانباً قضايا التفسير مثل ما إذا كان تفسير العوالم المتعددة يصف واقعنا المادي بالفعل ، فإن حقيقة الأمر هي أن عدد النتائج المحتملة يرتفع بسرعة كبيرة - أسرع بكثير من مجرد أسي - أنه ما لم يحدث التضخم لفترة زمنية غير محدودة حقًا ، فلا توجد أكوان موازية مطابقة لهذا الكون.

تخبرنا نظرية التفرد أن الحالة التضخمية ماضية - تشبه الزمن - غير مكتملة ، وبالتالي ، على الأرجح ، لم تدوم على الأرجح فترة زمنية غير محدودة حقًا ، ولكنها نشأت نقطة بعيدة ولكنها محدودة في الماضي. هناك عدد هائل من الأكوان - ربما بقوانين مختلفة عن قوانيننا وربما لا - ولكن لا يوجد ما يكفي منها لتعطينا نسخًا بديلة من أنفسنا ، حيث ينمو عدد النتائج المحتملة بسرعة كبيرة مقارنة بمعدل هذا العدد. من الأكوان الممكنة تنمو.

يتم فصل عدد كبير من المناطق المنفصلة التي تحدث فيها الانفجارات الكبيرة عن طريق تضخم مستمر. [+] مساحة في التضخم الأبدي. ولكن ما لم يكن هناك مساحة لانهائية حقًا ، فإن عدد النتائج المحتملة ينمو أسرع من عدد الأكوان المحتملة مثل كوننا. رصيد الصورة: Karen46 من http://www.freeimages.com/profile/karen46.

فماذا يعني هذا بالنسبة لك؟

هذا يعني أن الأمر متروك لك لجعل هذا الكون ذا أهمية. اتخذ الخيارات التي لا تندم عليها: خذ وظيفة الأحلام ، وادافع عن نفسك ، وتخطى المزالق بأفضل ما يمكنك ، وانطلق بكل يوم في حياتك. لا يوجد عالم آخر به هذه النسخة منك ، ولا يوجد مستقبل لك غير ذلك الذي تعيش فيه بنفسك.


صورة اليوم لعلم الفلك

اكتشف الكون! تُعرض كل يوم صورة أو صورة مختلفة لكوننا الرائع ، جنبًا إلى جنب مع شرح موجز مكتوب بواسطة عالم فلك محترف.

2006 1 مارس
الأكوان المتعددة: هل الأكوان الأخرى موجودة؟
حقوق النشر وحقوق النشر والتوضيح: كليفورد بيكوفر

تفسير: هل توجد نسخ مطابقة تقريبًا لك في أكوان أخرى؟ إذا كانت واحدة أو أكثر من فرضيات الأكوان المتعددة صحيحة ، فمن المحتمل أن تكون صحيحة. في الرسم التوضيحي المعزز بالحاسوب أعلاه ، تظهر الأكوان المستقلة كدوائر أو مجالات مستقلة. قد تنفصل الكرات سببيًا عن جميع المجالات الأخرى ، مما يعني أنه لا يمكن لأي اتصالات أن تمر بينها. قد تحتوي بعض المجالات على إدراكات مختلفة لكوننا ، بينما قد يكون للآخرين قوانين فيزيائية مختلفة. مجموعة كاملة من الأكوان المتوازية تسمى الأكوان المتعددة. قد تمثل العين البشرية إمكانية وجود بعض فرضيات الأكوان المتعددة في العقل البشري فقط. أحد الانتقادات الموجهة لفرضيات الكون المتعدد هو أنه يصعب اختبارها في كثير من الأحيان. لذلك قد يكون التفكير في بعض فرضيات الأكوان المتعددة أمرًا ممتعًا ولكن لا يمكن دحضها عمليًا ، وبالتالي ليس لها قيمة علمية تنبؤية.


تصنيفات Tegmark & ​​# 39s

في عام 2003 ، اكتشف عالم الفيزياء في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ماكس تيجمارك فكرة الأكوان المتوازية في ورقة بحثية نُشرت في مجموعة بعنوان "العلم والواقع المطلق". في الورقة ، يقسم Tegmark الأنواع المختلفة من الأكوان المتوازية التي تسمح بها الفيزياء إلى أربعة مستويات مختلفة:

  • المستوى 1: مناطق وراء الأفق الكوني: الكون كبير بشكل لا نهائي ويحتوي على المادة بنفس التوزيع تقريبًا الذي نراه في جميع أنحاء الكون. يمكن أن تتحد المادة فقط في العديد من التكوينات المختلفة. بالنظر إلى مساحة لا نهائية ، فمن المنطقي وجود جزء آخر من الكون يوجد فيه نسخة طبق الأصل من عالمنا.
  • المستوى الثاني: فقاعات أخرى بعد التضخم: تنبثق الأكوان المنفصلة مثل فقاعات الزمكان التي تخضع لشكلها الخاص من التوسع ، بموجب القواعد التي تمليها نظرية التضخم. قد تكون قوانين الفيزياء في هذه الأكوان مختلفة تمامًا عن قوانيننا.
  • المستوى 3: العوالم المتعددة لفيزياء الكم: وفقًا لهذا النهج في فيزياء الكم ، تتكشف الأحداث بكل طريقة ممكنة ، فقط في أكوان مختلفة. تستخدم قصص الخيال العلمي "التاريخ البديل" هذا النوع من نموذج الكون الموازي ، لذلك فهو الأكثر شهرة خارج الفيزياء.
  • المستوى 4: تراكيب رياضية أخرى: هذا النوع من الأكوان المتوازية هو نوع من أنواع البنى الرياضية الأخرى التي يمكننا تصورها ، لكننا لا نلاحظها كحقائق فيزيائية في كوننا. الأكوان الموازية من المستوى 4 هي تلك التي تحكمها معادلات مختلفة عن تلك التي تحكم كوننا. على عكس أكوان المستوى 2 ، فهي ليست مجرد مظاهر مختلفة لنفس القواعد الأساسية ، بل مجموعات مختلفة تمامًا من القواعد.

الأكوان المتعددة والأبعاد المتعددة

يمكن للعقل البشري أن يدرك أربعة أبعاد فقط. الثلاثة الأولى هي الأبعاد المادية مثل الطول والعرض والارتفاع ، والرابع هو بعد الوقت. لهذا السبب يمكننا أن نرى ونسمع ونشعر ونلمس فقط تلك الكيانات الموجودة في العالم ثلاثي الأبعاد. تتحكم أعضائنا الحسية في كيفية إدراكنا للكون الذي نعيش فيه ونؤمن بالواقع الذي يقدمه أذهاننا أمامنا.

الكون المتعدد

الكون المتعدد هو مجموعة افتراضية من أكوان متعددة بما في ذلك الكون الذي نعيش فيه. تضم هذه الأكوان معًا كل ما هو موجود: مجمل المكان والزمان والمادة والطاقة والقوانين الفيزيائية والثوابت التي تصفها. تسمى الأكوان المختلفة داخل الكون المتعدد & # 8220 الأكوان المتوازية & # 8221 ، & # 8220 الأكوان الأخرى & # 8221 ، أو & # 8220 الأكوان البديلة & # 8221. قد تبدو فكرة العوالم والأبعاد المختلفة التي تدور حولها سخيفة ومربكة للبعض ، لكنها ليست مجرد فكرة عشوائية توصل إليها العلماء. هذه فرضية لها أدلة فيزيائية ورياضية قوية لدعمها والتي ، إذا كانت صحيحة ، تحمل إجابات للعديد من الحالات الشاذة والتناقضات في فيزياء الكم. هناك العديد من النظريات (على سبيل المثال: The String Theory) التي تشير إلى حقيقة أن هناك عدة أكوان متوازية ، ويعتقد بعض الخبراء أن هناك احتمالية كبيرة لوجود الأكوان المخفية على مرأى من الجميع.

تتجلى مفاهيم الكون المتعدد أيضًا في العوالم الدورية اللانهائية لعلم الكونيات الهندوسي القديم. وفقًا لعلم الكونيات الهندوسية الفيدية ، لا توجد بداية مطلقة للوقت ، حيث تعتبر غير محدودة ودورية. وبالمثل ، فإن الفضاء والكون ليس لهما بداية ولا نهاية ، بل هو دوري. الكون الحالي هو مجرد بداية لدورة حالية يسبقها عدد لا حصر له من الأكوان ويتبعها عدد لانهائي آخر من الأكوان.

من الممكن أيضًا أن يكون لكل كون أبعاد متعددة وليس فقط الأبعاد الأربعة التي يمكن أن ندركها نحن البشر. وفقًا لـ Puranas و Atharvaveda ، يتكون كوننا من 7 مستويات عليا (Vyahrtis) و 7 (Patalas) سفلية من الوجود: Satya-loka و Tapa-loka و Jana-loka و Mahar-loka و Svar-loka و Bhuvar-loka و Bhu-loka و Atala-loka و Vitala-loka و Sutala-loka و Talatala-loka و Mahatala-loka و Rasatala-loka و Patala-loka. يتردد صدى مفهوم المستويات أو الأبعاد المتعددة في العديد من الديانات الأخرى مثل البوذية واليهودية والمسيحية والإسلام. وبالتالي ، من الواضح أن مفهوم الأكوان المتعددة و / أو الأبعاد المتعددة ليس جديدًا. إنه شيء تم معرفته أو التفكير فيه منذ القدم.

لنأخذ مثال النار أو اللهب المشتعل. ليس لها طول ولا عرض ولا أي سمك. ومع ذلك ، يمكننا أن نرى الضوء المنبعث من اللهب ونشعر بدفئها. لا يمكننا لمسها أو الإمساك بها جسديًا ، ومع ذلك نحترق من اللهب إذا لمسناها. هل يمكننا تحديد وجودها في أي من المستويات الفيزيائية ثلاثية الأبعاد؟ لا يمكننا حتى الآن ، نحن نعلم أنه موجود. من الممكن أن يكون اللهب موجودًا في بُعد مختلف ولا يمكن إدراكه لنا إلا من خلال إحساسنا بالبصر. إذا لم نتمكن من رؤية اللهب ، فلن يكون من الممكن أن نشعر بوجوده. ربما شعرنا بدفئها ولكن لم يكن بإمكاننا تحديد مكان اللهب إذا لم يكن مرئيًا لنا. وبالمثل ، قد يكون هناك عدد لا حصر له من الأبعاد حولنا والتي لا تستطيع حواسنا المحدودة إدراكها ولكن هذا لا يعني أنها غير موجودة. من الممكن أن نتمكن من السفر أو الانتقال إلى هذه الأبعاد أو الطائرات الأخرى في المستقبل بمجرد تحقيق مستوى معين من التقدم التكنولوجي والنفسي-الفسيولوجي. يمكن أن يفسر هذا أيضًا الظهور المفاجئ واختفاء الآلهة والكائنات الدنيوية الأخرى كما هو موضح في العديد من الكتب الدينية والتاريخية في جميع أنحاء العالم. قد تكون هذه الكائنات المتطورة لديها القدرة على تجاوز عالمنا ثلاثي الأبعاد والتنقل بين مستويات الوجود المختلفة. يستكشف العلم الحديث مثل هذا الاحتمال عن طريق الثقوب الدودية.

الثقب الدودي هو ممر نظري عبر الزمكان يمكن أن يخلق اختصارات للرحلات الطويلة عبر الكون. تتنبأ نظرية النسبية العامة بالثقوب الدودية وقد تقدم تفسيراً معقولاً وحلاً للسفر بين المجرات من خلال استمرارية الزمكان. إذا كان هذا صحيحًا ، فمن المحتمل ألا نقصر بحثنا عن ذكاء أرضي إضافي داخل كوننا المدرك أو عالمنا ثلاثي الأبعاد. حان الوقت لاستكشاف وإعادة النظر في تصورنا للواقع وإجراء البحوث لإنشاء تقنيات اختراق قد تكون قادرة على تجاوز الحواجز المادية.

الكون متعدد الأبعاد والكون متعدد الأبعاد هي احتمالات لم يثبتها العلم بعد ، ولكنها مقبولة من قبل الكثيرين باعتبارها حقيقة ممكنة. وكلما أسرعنا في قبولها كان ذلك أفضل لتطور البشرية.


قد تختلف قوانين الطبيعة عبر الكون

كيف تقوم مجرة ​​بطباعة "رمز شريطي" لخطوط الامتصاص المعدنية على طيف نجم كوازار في الخلفية. قرأنا هذا الرمز الشريطي بعد تسجيل طيف الكوازار باستخدام التلسكوبات على الأرض. يقوم الرمز الشريطي بترميز قوانين الفيزياء في المجرة البعيدة الممتصة ، حتى نتمكن من معرفة ما إذا كانت قوانين الفيزياء تتغير في جميع أنحاء الكون ، أو تظل ثابتة كما هو مفترض حاليًا. اعتمادات الصورة: طيف Quasar: Michael Murphy ، جامعة Swinburne للتكنولوجيا Hubble Ultra Deep Field: NASA ، ESA ، S. Beckwith (STScI) وفريق HUDF.

(PhysOrg.com) - قد يختلف أحد قوانين الطبيعة عبر الكون ، وفقًا لدراسة نُشرت اليوم في المجلة رسائل المراجعة البدنية.

قد لا يكون أحد أهم المبادئ في العلوم - ثبات الفيزياء - صحيحًا ، وفقًا لبحث تم إجراؤه في جامعة نيو ساوث ويلز (UNSW) وجامعة سوينبيرن للتكنولوجيا وجامعة كامبريدج.

وجدت الدراسة أن إحدى القوى الأساسية الأربعة المعروفة ، الكهرومغناطيسية - تقاس بما يسمى ثابت البنية الدقيقة والمشار إليها بالرمز & # 145alpha - يبدو أنها تختلف عبر الكون.

أول تلميحات إلى أن ألفا قد لا تكون ثابتة جاءت قبل عقد من الزمن عندما قام البروفيسور جون ويب والبروفيسور فيكتور فلامباوم وزملاء آخرون في جامعة نيو ساوث ويلز وفي أماكن أخرى بتحليل الملاحظات من مرصد كيك في هاواي. اقتصرت هذه الملاحظات على منطقة واسعة واحدة في السماء.

ومع ذلك ، فقد ضاعف ويب وزملاؤه (خريج الدكتوراه الدكتور جوليان كينج وطالب الدكتوراه ماثيو بينبريدج والبروفيسور فيكتور فلامباوم في جامعة نيو ساوث ويلز الدكتور مايكل مورفي في جامعة سوينبورن للتكنولوجيا والبروفيسور بوب كارسويل من جامعة كامبريدج) عدد الملاحظات وقياس القيمة من ألفا في حوالي 300 مجرة ​​بعيدة ، كلها على مسافات شاسعة من الأرض ، وعلى مساحة أوسع بكثير من السماء. تم الحصول على الملاحظات الجديدة باستخدام المرصد الأوروبي الجنوبي & # 145Very Large Telescope 'في تشيلي.

قال البروفيسور ويب: "لقد أذهلتنا النتائج". "في اتجاه واحد - من موقعنا في الكون - تصبح ألفا أضعف تدريجيًا ، لكنها في الاتجاه المعاكس تصبح أقوى تدريجيًا."

رسم توضيحي لاتجاه المحاور ثنائية القطب من دراستنا للسماء ، في الإحداثيات الاستوائية. تتوافق المنطقة الخضراء مع اتجاه ثنائي القطب المشتق فقط من أطياف كوازار تلسكوب كيك. تُظهر المنطقة الزرقاء الاتجاه ثنائي القطب من أطياف VLT وحدها. تُظهر المنطقة الحمراء المنطقة ثنائية القطب من مجموعة البيانات المجمعة من كلا التلسكوبين. تمثل الحلقة ذات اللون الرمادي الفاتح مجرة ​​درب التبانة ، كما تظهر على إطار إحداثيات خط الاستواء ، حيث يظهر مركز المجرة على شكل انتفاخ. رصيد الصورة: يظهر في النسخة المنشورة من الورقة ، http://prl.aps.org/abstract/PRL/v107/i19/e191101

وأضاف كينج: "هذا الاكتشاف ، إذا تم تأكيده ، له آثار عميقة على فهمنا للمكان والزمان وينتهك أحد المبادئ الأساسية التي تقوم عليها نظرية النسبية العامة لأينشتاين".

قال البروفيسور فلامباوم: "مثل هذه الانتهاكات متوقعة في الواقع في بعض النظريات الحديثة لكل شيء" التي تحاول توحيد جميع القوى الأساسية المعروفة ". "التغيير السلس المستمر في ألفا قد يعني أيضًا أن الكون أكبر بكثير من الجزء الذي يمكن ملاحظته منه ، وربما لانهائي."

قال الدكتور مورفي: "هناك فكرة أخرى شائعة حاليًا وهي أن العديد من الأكوان موجودة ، ولكل منها مجموعة قوانين فيزيائية خاصة به". "حتى التغيير الطفيف في قوانين الطبيعة يعني أنها لم تكن & # 145 في حجر" عندما ولد كوننا. قد تعتمد قوانين الطبيعة التي تراها على & # 145 عنوان مساحة-وقت "- متى وأين تحدث للعيش في الكون ".

قال البروفيسور ويب إن هذه النتائج الجديدة تقدم أيضًا تفسيرًا طبيعيًا جدًا لسؤال حير العلماء لعقود: لماذا تبدو قوانين الفيزياء مضبوطة بدقة لوجود الحياة؟

"قد تكون الإجابة أن المناطق الأخرى من الكون ليست ملائمة تمامًا للحياة كما نعرفها ، وأن قوانين الفيزياء التي نقيسها في الجزء الخاص بنا من الكون هي مجرد & # 145 اللوائح المحلية" ، وفي هذه الحالة ليس من المفاجئ أن تجد الحياة هنا ".


شاهد الفيديو: السلسلة الوثائقية. بنية الكون.. ماهو الفضاء الحلقة - 1 - مترجم (شهر اكتوبر 2021).