Ha azt gondoltad, hogy minden csak arra korlátozódik, amit a kozmikus láthatáron túl találtunk, készülj fel a véleményed megváltoztatására.
„Nehéz olyan inflációs modelleket felépíteni, amelyek nem vezetnek a multiverszushoz. Ez nem lehetetlen, ezért biztos vagyok benne, hogy további kutatásokra van szükség. De az inflációs modellek többsége sokoldalúsághoz vezet, és az infláció bizonyítékai arra késztetnek minket, hogy [több univerzum univerzumának] komoly elfogadására kerüljünk.
Képzelje el, hogy az általunk megfigyelt világegyetem - a végétől a végéig - csak egy csepp a kozmikus óceánban. Hogy azon túl, amit látunk, több hely van, több galaxis van, mindenekelőtt számtalan milliárd fényévre távolabb, mint amennyit valaha is elérhetünk. Bármennyire hatalmas is lehet az univerzum, ugyanolyan számtalan lehet a hasonló világok száma - némelyik nagyobb és idősebb, mások kisebb és fiatalabb - az egész téridőben szétszórva. És éppen olyan gyorsan, ahogy ezek az univerzumok kibővülnek, az őket tartalmazó téridő még gyorsabban bővül, egymástól távolabb húzva és biztosítva, hogy soha két univerzum nem fog találkozni. Úgy hangzik, mint a sci-fi? Ez a többváltozós, vagy több univerzum tudományos elképzelése. De ha a tudományos nézet, amelyet ma felfogunk, helyes,ez az ötlet nemcsak megfelelő, hanem alapvető törvényeink elkerülhetetlen következménye is - mondja Ethan Siegel fizikus.
A több világegyetem gondolata a fizikában gyökerezik, amely ahhoz szükséges, hogy leírhassa azt a világegyetemet, amelyet ma látunk és élünk. Az égbolton csillagokat és galaxisokat látunk, amelyek egy nagy kozmikus hálóban vannak csoportosítva. De minél távolabb nézünk az űrbe, annál később térünk vissza. Minél távolabb vannak a galaxisok, annál fiatalabb és ennélfogva kevésbé fejlett. Csillagukban kevesebb nehéz elem van, kisebbeknek tűnnek, mert kevesebb fúzió, több spirál és kevesebb ellipszis van (mert az utóbbi időbe telik), és így tovább. Ha a látótávolság felé haladunk, akkor a legelső csillagokat találjuk az univerzumban, és azon túl - a sötétség olyan régiójában, amelyben csak egy fény van: a Nagyrobbanás utánvilágítása.
Maga a Nagyrobbanás - ami 13,8 milliárd évvel ezelőtt történt - nem volt a tér és az idő kezdete, hanem megfigyelhető világegyetemünk kezdete. Előtte volt egy kozmikus inflációnak nevezett korszak, amikor maga a tér exponenciálisan kibővült, megtöltve az űridő anyagában rejlő energiával. A kozmikus infláció önmagában egy olyan elmélet példája, amely eljött és helyébe lépett:
„Összhangban volt a Big Bang elmélet minden sikerével és lefedte a teljes modern kozmológiát.
- Számos olyan problémát magyarázott meg, amelyeket a Nagyrobbanás nem tudott megmagyarázni, többek között azt, hogy miért volt az univerzum mindenhol azonos hőmérsékleten, miért térben lapos, és miért nem maradtak olyan nagy energiájú emlékek, mint a mágneses monopóliumok.
Promóciós videó:
„És számos új előrejelzést tett, amelyeket megfigyelhető módon tesztelni lehetett, amelyek nagy részét megerősítették.
Van azonban egy következmény, amelyet az inflációs elmélet előre jelez. Nem tudjuk, megerősíthetjük-e vagy sem: több univerzum.
Az infláció a tér exponenciális expanziójához vezet, ami nagyon gyorsan azt eredményezheti, hogy a már létező ívelt tér síknak tűnik.
Az infláció miatt a tér exponenciálisan bővül. Vagyis bármit megtesz, ami létezett a nagy robbanás előtt, és sokkal-sokkal sokkal több lett, mint volt. Eddig ez megfelel nekünk: elmagyarázza, hogyan kaptunk egységes és hatalmas univerzumot. Amikor az infláció véget ér, az univerzum tele van anyaggal és sugárzással, amelynek megjelenését vörös forró nagyrobbanásnak tekintjük. És itt kezdődnek a furcsa dolgok. Az infláció befejezéséhez, függetlenül attól, hogy milyen kvantummező felelős érte, nagy energiájú instabil állapotból alacsony energiájú és stabil állapotba kell lépnie. Ez az átmenet és a völgybe csúszás véget vet az inflációnak és okozza a Nagyrobbanást.
De nem számít, melyik terület felelős az inflációért, mint a fizika törvényeit betartó összes többi területen is, magának kvantummezőnek kell lennie. Az összes kvantummezőhöz hasonlóan, egy hullámfüggvény jellemzi, a hullám időbeli terjedésének valószínűségével. Ha a mező nagysága lassan gördül be a völgybe, akkor a hullámfüggvény kvantumterjedése gyorsabb lesz, mint a hullámhossz, vagyis lehetséges - valószínűleg - az infláció fokozatosan a Nagyrobbanáshoz vezet.
Ha az infláció kvantummező lenne, akkor a mező nagysága idővel eltérne, és a tér különböző régiói a mező értékének eltérő felismeréseit veszik fel. Sok térségben a mező értéke a völgy végére esik, véget vetve az inflációnak, de sok más térségben az infláció mindaddig folytatódik, amíg te a jövőben tetszik.
Mivel az űr exponenciális mértékben növekszik az infláció során, ez azt jelenti, hogy az űr idővel exponenciálisan több régiója jön létre. Egyes területeken az infláció véget ér: ahol a mező egy völgybe csúszik. De másokban az infláció folytatódni fog, egyre több helyet teremtve minden olyan terület körül, ahol az infláció véget ér. Az inflációs ráta sokkal gyorsabb, mint az univerzum anyaggal és energiával töltött maximális tágulási sebessége, ezért az inflációs területek a lehető legrövidebb idő alatt mindent lefednek. A mechanizmusok szerint, amelyek elegendő inflációt biztosítanak nekünk az általunk látott világegyetem létrehozásához, az űrrégiót, ahol az infláció véget ért, sokkal több más régió veszi körül - ahol az infláció folytatódik, vagy nem fejeződött be azonnal.
Az infláció határozatlan ideig folytatódik, annak ellenére, hogy végződött
Itt fordul elő az örök infláció néven ismert jelenség. Ahol az infláció véget ér, megszületik a Nagyrobbanás, és az univerzum - mint amilyet látunk - hasonló a sajátunkhoz. De ahol az infláció nem ér véget, akkor több inflációs tér születik, amely más régiókhoz vezet, amelyekben nagy hullámok lesznek, különállóak a miénktől, és más régiók, ahol az infláció kezdődik.
Milyen nagy a mi univerzumunk, ez csak egy kis része annak, ami valójában van
Ez a hatalmas világegyetemeknek ez a többnemű képe, amely sokkal nagyobb, mint a megfigyelhetõ csekély rész, amelyet állandóan a duzzadó tér teremt. Fontos megérteni, hogy a multiverse önmagában nem tudományos elmélet. Nem tesz előrejelzéseket és megfigyelhető jelenségeket, amelyekre el tudunk érni. Nem, maga a multiverse egy elméleti jóslat, amely a fizika törvényeiből következik, amelyeket eddig levezetünk. Talán ez még e törvények elkerülhetetlen következménye: ha egy inflációs univerzumot veszünk fel, amelyet a kvantumfizika irányít, akkor ezt kapjuk.
Lehet, hogy tévesen értelmezzük ezt az állapotot a Nagyrobbanás előtt, és hogy az inflációval kapcsolatos megértésünk teljesen téves. Ebben az esetben a több univerzum létezése nem lesz a végső következmény. De az örök infláció előrejelzése, amely számtalan zseb-univerzumot tartalmaz, a legjobb elméleteink közvetlen következménye, ha helyes.
Akkor mi az a multiverse? Ez túlmutathat a fizikán, és az első fizikailag motivált "metafizika" lehet, amelyben valaha találkoztunk. Ez az első alkalom, hogy megértjük annak a határait, amit univerzumunk taníthat nekünk. Addig is megjósolhatjuk, de nem tudjuk sem megerősíteni, sem tagadni azt a tényt, hogy világegyetemünk csak egy kis része egy nagyobb birodalomnak: a multiverse.
Ilya Khel