Простым словами: что такое мультивселенная?

11 067 просмотров
Об авторе

Вселенная

Задумываясь о том, что такое Вселенная, большинство людей представляют себе безграничные глубины космоса, ограниченные нашими возможностями наблюдения, и все, что когда-либо было или будет. Но даже с такой Вселенной, которая:

  • содержит сотни миллиардов галактик;
  • в каждой из которых миллиарды или даже триллионы звезд;
  • которая существует 13,8 миллиарда лет с момента Большого Взрыва;
  • и простирается на 46 миллиардов световых лет, насколько мы можем видеть;
  • и нам доступно порядка 1091 частиц в ней,

она все еще конечна и ограничена. Это наша наблюдаемая Вселенная, которая началась с момента горячего Большого Взрыва и которая вмещает все, что только можно осмыслить. И все же, возможно, существует намного больше этого.

Вселенная

Если бы мы были в любом другом месте этой Вселенной, мы бы смогли увидеть все то же количество Вселенной. На самых крупных масштабах, Вселенная однородна более чем на 99,99%, и вариации в ее плотности не превышают 0,01%. Это значит, что если бы нам повезло оказаться где-нибудь еще, мы все так же видели бы сотни миллиардов галактик, около 1091 частиц, разбросанных на 46 миллиардов световых лет. Мы просто видели бы другой набор галактик и частиц, немного разных в деталях.

Из всего, что мы можем наблюдать, и из всех теоретических догадок, которые нам подбрасывает Вселенная на тему топологии, формы, кривизны и происхождения, мы в полной мере ожидаем, что где-то там есть много больше Вселенной — идентичной по свойствам той, что мы наблюдаем, — но мы ее не видим. И только благодаря тому факту, что Вселенная существовала в течение определенного отрезка времени, мы можем видеть ее конкретную часть. По сути, это простейшее определение мультивселенной: за пределами того, что мы видим, есть много больше ненаблюдаемой Вселенной.

Вселенная

Большинство ученых принимают это как данность, поскольку в противном случае мы бы видели, что Вселенная значительно более изогнута, либо видели повторяющиеся узоры в космическом микроволновом фоне. Отсутствие доказательств этому очевидно указывает, что за пределами известной нам Вселенной есть много больше всего остального. Отсутствие сильной кривизны указывает на то, что нам не видно в сотни раз больше Вселенной; ненаблюдаемая Вселенная намного больше нашей собственной. Но какой бы большой она ни была, она наверняка произошла из одного космического события — того самого Большого Взрыва — миллиарды лет назад.

Но Большой Взрыв не был только «началом» Вселенной. Было состояние до Большого Взрыва, с которого все и началось: космическая инфляция. Это экспоненциальное быстрое расширение самого пространства в молодой Вселенной создавало все больше и больше пространства, пока продолжалось. И если инфляция точно пришла к концу там, где находимся мы, возможно и другое: скорость, с которой инфляция создает новое пространство практически во всех моделях, выше, чем скорость, с которой ей приходит конец и начинается Большой Взрыв. Другими словами, инфляция предсказывает необычайно большое число разъединенных Больших Взрывов, каждый из которых дал начало собственной Вселенной.

Эта мультивселенная еще больше, чем мы думали раньше, и если инфляционное состояние было вечным (а оно могло быть таким), то число вселенных бесконечно, а не конечно. Что странно, поскольку в этих других вселенных, образованных другими большими взрывами, могут быть совершенно другие физические законы и константы. Другими словами, могут быть не просто области с мирами, подобными нашему, но с мирами, которые совершенно отличаются от нашего.

Вселенные

Что же такое мультивселенная? Под ней можно понимать одно из трех:

  1. Больше «Вселенной», подобной нашей, которая вышла из того же Большого Взрыва, но не наблюдаема.
  2. Больше Вселенных, подобных нашей, которые вышли из других Больших Взрывов, но родились в том же инфляционном состоянии.
  3. Или же вселенных может быть много больше — некоторые как наша, а некоторые как нет — с разными постоянными и даже законами.

Вселенные

Мультивселенная может быть конечной в размерах и числе вселенных или же бесконечной. Если вы принимаете Большой Взрыв и современную космологию, тогда первое будет безусловно верным. Если вы принимаете космическую инфляцию (и тому есть веские причины), верно будет второе. Если вы принимаете определенные модели теории струн или других теорий объединения, может быть верно и третье. Что касается вопроса о конечности или бесконечности, то здесь мы пока не знаем наверняка. Существует теорема о том, что инфляция не могла продолжаться вечно, но и в ней есть лазейки, позволяющие инфляции продолжаться вечно.

Одно можно сказать наверняка: мультивселенная существует, и вам не нужно быть ученым, чтобы это признавать. Вопрос в том, какой именно вариант мультивселенной скрывается от нас, а этого мы, возможно, никогда не узнаем.

Простым словами: что такое мультивселенная?

Приложение
Hi-News.ru

Новости высоких технологий в приложении для iOS и Android.

30 комментариев

  1. serikastana

    Даже не верится, что скромное на первый взгляд число десять в девяносто первой степени определяет количество всех элементарных частиц во всей необъятной вселенной (отправлено из Android приложения Hi-News.ru)

  2. ink

    Простыми* словами

    • Gulid

      Либо у меня вокруг раздражителей слишком много, либо ты прав. Пришлось поперечитывать.

  3. zaycan

    Илья, буду очень благодарен за ссылку на оригинал статьи а то моя подруга не знает русского только иврит и английский. (отправлено из Android приложения Hi-News.ru)

  4. Dimitrii

    Одного не пойму (ну по крайней мере на самое начало статьи). Если вселенной 13.8 миллиардов лет, как мы можем видеть на 40 с лишним миллиардов же световых лет вокруг. Может миллионов? Просто мы видим свет от звёзд, который шёл до нас n лет - это и есть световое расстояние. Как же мы можем видеть свет звезды ДО взрыва? (отправлено из iOS приложения Hi-News.ru)

    • Frank1e

      Вселенная расширяется и объекты со временем отдаляются друг от друга

    • Niko Ar

      Мы не можем видеть на 40 с лишним млрд. световых лет. Речь идет о том, что с момента Большого взрыва Вселенная расширялась со скоростью много больше скорости света и в настоящее время ее размер оценивается в 46 млрд. лет. Выражение автора «насколько мы можем видеть» надо понимать как «насколько мы можем судить».

      • Dimitrii

        Frank1e, все так. Вселенная расширяется и предметы удаляются друг от друга. Но возраст вселенной (сами же пишут) - 13.8 млрд лет. Так откуда же объекты на расстоянии 40 млрд?

        И в продолжение для Niko. Так в том то и дело, что скорость расширения вселенной не может быть больше скорости света. То есть, даже положив для крайности, что мы находимся "с краю" вселенной - противоположный "край" будет в 26-27 млрд (жуткая условность с этими краями, но я хоть как-то пытался подойти к 40, но не получается все равно)

        А про ориентировочный возраст в 40 млрд нигде не слышал. Мне кажется, что-то напутали либо при переводе (если статья переводная), либо просто напутали :) (отправлено из приложения Hi-News.ru)

        • Niko Ar

          Возраст Вселенной оценивается 13,8 млрд. лет. Но за счет того, что скорость ее расширения превышает скорость света, ее радиус оценивается в 45,7 млрд. световых лет. Т.е. за время своего существования в 13.8 млрд. лет противоположные концы Вселенной разошлись более чем на 90 млрд. световых лет. Расширение Вселенной представляет собой расширение пространства, и этот процесс может протекать со скоростью большей, чем скорость света.

        • deaddreams

          ничего не перепутали. Возраст Вселенной около 14млрд лет, а видеть можем на 45,7 т.к. за эти 14млрд лет САМО ПРОСТРАНСТВО расширилось на 45,7 млрд световых лет. . Но сами то фотоны с тех времен остались!(=информация о том времени) . вот и получается что мы можем видеть "вглубь" космоса на 46млрд световых лет, хотя фактически прошло лишь 14.

    • Travis_Cassini

      Сейчас скорость расширения около скорости света,но после большого взрыва,скорость была в миллиарды раз больше,так что 95% площади образовалось в первые несколько тысячных секунды,а остальные 5% на протижение 13.8 млрд и до этого времени.

    • Pet'ka

      Самое забавное, что возраст в 13,8 млрд с.л. - это возраст видимой (нами) части Вселенной. Вычисляется косвенно, по возрасту самого далекого от нас видимого объекта, например галактики, в котором ищется голубая звезда, возраст, которой косвенно вычислен по возрасту звезды, подобной нашему Солнцу и гипотетически имеющая возраст схожий с нашим Солнцем, а возраст нашего Солнца вычислялся косвенно от возраста Земли методом спектрального анализа, с определением количества гелия, образованного в ходе термоядерного синтеза водорода, а также количества более тяжелых элементов. Возраст Земли оценивается методами ядерной космохронологии в основе которой явление радиоактивного распада.
      Самое забавное в этом то, что нет ни одного метода определения возраста звезд, они все косвенные.

      И самое интересное, что вычислив возраст атома водорода можно было бы куда точнее говорить о возрасте видимой части Вселенной. А в данном случае все вычисление не очень-то и точные, учитывая огромное количество переменных и погрешностей.

      Таким образом говорить о точности измерения размеров видимой части Вселенной с учетом неравномерно ускоряющегося расширения, совсем не приходится.

  5. Tiberii

    Следуя закону что все разрушается в определенное время и имеет свой лимит существования можно прийти к тому что вселенная конечна но исходя из того что не что не погибает безследно а всего лишь принимает иную форму можно подумать что она бесканечно но исходя из того что энергия не возобновляется а лишь циркулирует можно сново прийти к выводу о том что вселеная и ее состовляющие ограничино и имеет свой предел

  6. uran

    Сколько можно фантазировать про большой взрыв? Это лишь одно из упрощений для попытки объяснить все происходящее.
    (отправлено из Android приложения Hi-News.ru)

  7. Аноним

    Вы все не совсем правы. 13.8 это радиус, общее расширение 27.6. Но расширение вселенной нельзя оценивать линейно. Расширяется само пространство-время, поэтому нельзя говорить где мы в этом шаре - в центре или с краю. Любая точка всегда в центре расширения. Простая аналогия - расширение поверхности воздушного шара. Нет точки большого взрыва и куда не глянь расширение происходит в сторону от тебя. Поэтому, как с шариком, теоретически мы можем в любую сторону заглянуть на 27.6млрд.с.л. А значит для нас это радиус, а потенциальный размер 55.2. Но т.к. вселенная расширяется с ускорением, рассчитано, что свет в принципе не успеет за расширением ч/з 46 млрд.с.л. выйдя от нас сейчас или от туда к нам. 46 - это наш горизонт. (отправлено из Android приложения Hi-News.ru)

  8. Dimitrii

    Anonymous,
    Про аналогию с поверхностью шара ещё когда у Хокинга читал, задумался. Если мы говорим именно о "поверхности" шара, то подразумеваем, что он полый, так что ли? То есть ваш пример определения расстояния при возрасте расширения в 13.8млрд лет выглядит прадоподобнее. Но почему мы смотрим (в случае с поверхность шара) только по поверхности? Почему не можем посмотреть сквозь? Ведь какая-нибудь галактика, которая по поверхности от нас, допустим, удалена на 5 миллиардов световых лет, "сквозь" шар должна быть ближе?
    Забавно, что когда говоришь о расстояниях, это звучит нормально, а когда о времени - как-то загадочно, что можем видеть (или все-таки не можем?) одну точку 5 миллиардов лет назад и, например, 3.

    Но ещё интереснее вопрос приходит в голову в связи с этой аналогией. Кроме того, чтобы посмотреть сквозь шар, а не по поверхности, почему мы не можем "поднять голову" и посмотреть "над" поверхностью?

    Вот из-за этих пары вопросов как-то и не складывается "шар" вселенной у меня в голове (отправлено из iOS приложения Hi-News.ru)

    • alex-freeman

      Говоря про шар, мы подразумеваем существование только 2-х измерений. В этой аналогии для двумерных объектов объема шара как бы не существует. Для нашего 3-х мерного мира как бы не существует 4-го измерения (время, как претендент 4 изм. не сильно помогает в понимании его геометрической сути и тоже лишь одна из теорий). Хотя математически измерений может быть хоть сколько (в ряде гравитационных теорий описанных мат.аппаратом доходит до 11). Именно поэтому все приводят аналогию с шариком - проще понять. И именно поэтому я выше писал "как бы", т.к. как для шарика есть объем, так и для нашей вселенной не исключен вариант измерений, на которых привычное нам пространство-время схлопывается (есть более короткий путь, чем по прямой). Ведь существует например квантовая запутанность, при которой изменение состояний происходит мгновенно на любом удалении, что уже противоречит сущ-щим представлениям и ото. У меня вообще своя теория, в которой, если упрощенно, есть информационный слой, для которого вообще не принципиально существование нашего мира в 3д. А связь через характеристики предполагает что запутанные кванты это вообще один объект, свойства которого по разному (с разными координатами) проецируются в 3 наши привычные измерения.
      (отправлено из Android приложения Hi-News.ru)

  9. vladeloff

    Кризис в подобных случаях означает технологический скачок и переход к подобному закону на новом уровне, так что обнадеживает..

  10. Aenigma

    В процессе чтения обратил внимание на некоторые нестыковки, которые, на мой взгляд, являются ошибками. В статье сказано, что видимый размер вселенной составляет 46 миллиардов световых лет. Между тем видимый размер вселенной ограничен удвоенной величиной хаббловского расстояния - 14,6 миллиардов световых лет, это своего рода горизонт событий для материальной вселенной. А 46 миллиардов световых лет - это, насколько я понимаю, оцененный фактический размер всей вселенной на данный момент времени. Для получения этой оценки достаточно знать возраст вселенной и темпы её расширения за время жизни.

  11. Elitnyy

    Число вселенных бесконечно. В определённые периоды вселенные и галактики входят в резонанс , что делает возможным перемещения между ними при относительно небольших затратах энергии. Монголоидная раса Земли, к примеру, прилетела из соседней громадной галактики Андромеда. (отправлено из Android приложения Hi-News.ru)

    • Pet'ka

      А там почему им не жилось

      • Ustin

        Я полагаю.....что любая наша гипотеза......любое предположение.....возможно !!!.............всё что можно представить ...........всё возможно........))).....

Новый комментарий

Для отправки комментария вы должны авторизоваться или зарегистрироваться.