Что такое Мультивселенная?

@atom8ink

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;

простирается на 46 миллиардов световых лет, насколько мы можем видеть;

и нам доступно порядка 10^91 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.

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 10^91 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.

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.

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 нет.

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.