Сможет ли наука лопнуть пузырь мультивселенной?

Физики не боятся много думать, но что происходит, когда вы думаете слишком много? Этот философский вопрос пересекается с настоящей физикой тогда, когда выдвигаются гипотезы о том, что лежит за границами нашей наблюдаемой Вселенной. Проблема с попыткой применить науку к тому, что может или не может существовать за пределами нашего физического мира, приводит к тому, что мы не знаем, какой наукой проверять эти гипотезы?

Ведущая гипотеза, которая вышла из теории инфляции и передовых теоретических исследований, связанных с теориями суперструн, заключается в мультивселенной. В наиболее общем смысле мультивселенная — это набор вселенных, которые то и дело появляются и уходят, образуя пенный беспорядок в вакууме ненулевой энергии. В квантовых флуктуация рождаются и гибнут вселенные — и каждая из них принимает разные формы и разного рода физические законы.

Но если гипотеза мультивселенной имеет хоть малейшее отношение к действительности — как ученые могут доказать (или хотя бы найти некоторые наблюдаемые свидетельства) то, что мы находимся в одной вселенной из бесконечного океана?

Этот вопрос осложняется еще и тем, что многие критики считают, что гипотеза мультивселенной — не более чем метафизика или философская дискуссия. Мы навсегда заточены внутри нашего общего пузыря, а значит никогда не сможем узнать, что находится «снаружи», если там вообще что-то есть — так какой смысл думать об этом?

В Периметрическом институте теоретической физики в Онтарио, Канада, физики-теоретики упорно работают над совмещением теории мультивселенной с наблюдательной наукой, собранной по всем уголкам дальнего космоса.

«Мы пытаемся выяснить, какими будут проверяемые предсказания мультивселенной, а потом будем их искать», — рассказал Мэтью Джонсон, представитель проекта, в интервью Discovery.

Если мультивселенная реальна, само собой разумеется, что в этом неистовом беспорядке соседствующих пузырей будут частые столкновения, как у шаров в бильярде. Команда Джонсона в первую очередь ищет свидетельства столкновения соседних вселенных с нашей собственной, что должно обеспечить доказательство их существования.

Но чтобы сделать это, Джонсону нужна модель целой Вселенной.

«Мы начинаем с мультивселенной, у которой два пузыря, и сталкиваем их на компьютере, чтобы выяснить, что произойдет. Затем мы размещаем виртуальных наблюдателей в разных местах и выясняем, что должен увидеть наблюдатель, — говорит Джонсон. — Симулировать вселенную довольно просто».

Команда не имитирует каждый атом, звезду или галактику во Вселенной; компьютерное моделирование затрагивает только крупнейшие масштабные структуры и силы. «Все, что мне нужно — это гравитация и материал, из которого состоят эти пузыри».

По мнению ученых, их работа крайне важна для понимания того, что происходит в регионах за пределами нашей Вселенной.

Например, если мы представим вселенную, полную столкновений, модель Джонсона говорит, что наблюдения за космическим микроволновым фоном радиации выявит специфические кольца, или «синяки», в местах, где другая вселенная сталкивается с нашей. Космический микроволновой фон — это вездесущее, но очень слабое эхо Большого Взрыва, которое мы можем видеть на самых далеких расстояниях во Вселенной. Если между пузырями вселенных есть какие-нибудь взаимодействия (как предполагают некоторые гипотезы мультивселенных), эти круглые синяки должны присутствовать в реликтовом сигнале — и представлять собой искажения на самых дальних границах нашего пузыря.

Но быстрый анализ карты микроволнового реликтового излучения всего неба не выявляет никаких колец, что потенциально может опровергать теорию мультивселенной, наполненную сталкивающимися пузырями вселенных. Или же по крайней мере столкновения пока не происходят — возможно, мультивселенная находится в некотором состоянии покоя.

Это исследование не ставит своей целью доказать, существует ли мультивселенная, оно просто выявляет возможные сигналы, на которые стоило бы обратить внимание. И оно подключает серьезную науку к метафизике, какой на данный момент теория мультивселенных представляется.