Чи реальний мультивсесвіт? Наука, що стоїть за «Все всюди й одразу»

Чи існують мультивсесвіти? Чи є наш Всесвіт одним із багатьох? Мультивсесвіт є ключовим сюжетним прийомом у фільмі-хіті Все Всюди І Одразу— у найкращій позиції, щоб виграти 95-ту церемонію вручення премії «Оскар» або «Оскар», у якій китайська іммігрантка досліджує паралельні всесвіти, де вона живе зовсім іншим життям.

Але чи має мультивсесвіт наукове підґрунтя?

У фільмі героїня Мішель Йо Евелін Ван з’єднується з версіями себе в паралельних всесвітах, щоб запобігти знищенню мультивсесвіту. Це надумано? Звичайно! Але зараз космологи намагаються з’ясувати, чи існує група з кількох всесвітів, що йдуть паралельно один одному, і чи можуть вони бути придатними для життя.

Що таке мультивсесвіт?

Це кошик ідей космологів і квантових теоретиків про те, що наш Всесвіт може бути не єдиним і що він може мати вищу структуру з кількома іншими всесвітами. «Дехто припускає, що сплеск інфляції на ранніх стадіях нашого Всесвіту може бути вічним, з окремими всесвітами, які кристалізуються з нього, кожен з яких написаний за своїми унікальними законами фізики», — сказав Джерент Льюїс Професор астрофізики Сіднейського університету, Австралія, автор «Звідки взявся Всесвіт? Та інші космічні питання.” У цьому космологічному поясненні мультивсесвіту інші всесвіти, паралельні нашому власному — якщо вони існують — можуть або не можуть підтримувати життя.

Цей спалах інфляції у нашому Всесвіті, звичайно, є ключовим доказом того, що наш Всесвіт виник із гарячої, щільної точки — Великого вибуху. Однак те, що відбувалося до Великого вибуху — і чи були інші всесвіти, можливо, одночасно створені разом з нашим власним — абсолютно невідомо.

Поширені помилкові уявлення про мультивсесвіт

Існує нуль доказів існування інших всесвітів. Отже, найбільша помилка щодо мультивсесвіту полягає в тому, що це доведена вірна теорія. «Це не так — це насправді не має математичної основи — це набір ідей», — сказав Льюїс. «У науковому циклі це залишається на стадії гіпотез і має стати надійною пропозицією, перш ніж ми зможемо справді зрозуміти наслідки».

Одна з останніх теорій Стівена Хокінга перед його смертю в 2018 році передбачає, що Всесвіт скінченний і набагато простіший, ніж стверджують багато сучасних теорій про Великий вибух. Це має наслідки для парадигми мультивсесвіту. «Ми не зводимо до єдиного, унікального всесвіту, але наші відкриття означають значне скорочення мультивсесвіту до набагато меншого діапазону можливих всесвітів», сказав Хокінг.

У 2020 році Нобелівський лауреат сер Роджер Пенроуз стверджував, що попередній Всесвіт існував до Великого вибуху, і його все ще можна спостерігати сьогодні як шрам на космічному мікрохвильовому фоні (CMB). CMB — це слабке світіння мікрохвильового випромінювання з дуже довгою довжиною хвилі, яке наповнює наш Всесвіт, що є ключовою частиною доказів самого Великого Вибуху. А подібна гіпотеза Пенроуза висунула минулого року космолог Лаура Мерсіні-Гаутон. Обидві теорії інтригуючі, але обидві необґрунтовані. Наразі мультивсесвіт залишається чудовою ідеєю, але трохи більше.

Чи можна колись довести мультивсесвіт?

Наскільки ми розуміємо, ні, тому деякі вчені висміюють обговорення мультивсесвіту. Але це не означає, що вона одного дня не може стати науковою теорією. «Ми не маємо уявлення про те, чи можна це перевірити, — сказав Льюїс. «Отримавши в руках математику, ми матимемо шанс побачити, чи зможемо ми виявити присутність інших всесвітів… наразі ми не маємо уявлення, на якому шляху ми йдемо». Науці потрібна математична теорія для перевірки. Його ще немає.

Чи можливо стрибати між паралельними всесвітами?

Якщо вони дійсно існують, тоді, звичайно, можливо подорожувати між паралельними всесвітами. Чому ні? «Мені справді цікаво, чи потенційна складна геометрія всіх всесвітів означає, що вони можуть бути якось пов’язані між собою — через червоточини тощо», — сказав Льюїс. «Це означало б, що висновок про їхнє існування можливий і навіть про подорожі між всесвітами».

Проте думки про перестрибування між паралельними всесвітами — не кажучи вже про те, щоб побачити чи зустріти в них інші версії себе — стають трохи голлівудськими. Зрештою, що, якщо насправді існує нескінченна кількість паралельних всесвітів і всі вони неживі? Це область, де наука про мультивсесвіт починає розвиватися.

Чи мультивсесвіт гостинний до життя?

Голлівуд міг би задовольнитися питанням, що станеться в паралельному всесвіті, якби хтось прийняв інше життєве рішення. Космологів більше цікавить питання про те, чи існують інші всесвіти, чи можуть закони фізики відрізнятися від наших. Чи могли вони ще містити життя? Це центральне питання в новій роботі з прогнозів мультивсесвіту, останньою з яких була опублікований цього місяця. «Ми вже знаємо, що деякі зміни в законах фізики швидко призводять до появи мертвих і стерильних всесвітів», — сказав співавтор Льюїс.

То чи нам просто пощастило жити у Всесвіті, який може утворювати галактики, здатні містити життя? Це не так просто. «Є ідея — Гіпотеза про рідкісні Землі— Хоча наш Всесвіт явно придатний для життя, умови для життя надзвичайно рідкісні, — сказав Льюїс. Разом із колегами він відокремив мільярди років обробки елементів у нашому Всесвіті, від того, які елементи утворювалися в зірках, як вони розподілялися у нашому Всесвіті та хімічні реакції, що відбувалися. Результати свідчать про те, що співвідношення вуглецю та кисню — те, що визначається ядерними реакціями всередині зірок — видається особливо важливим. Так само і баланс обох цих елементів, хоча інші елементи здаються менш критичними.

«Є ті, хто вивчає можливість життя галактик і вважає, що життя на зовнішніх краях галактик, швидше за все, надзвичайно рідкісне, оскільки просто не було достатньо генерації елементів для життя», — сказав Льюїс. Отже, якщо частини нашого Всесвіту непридатні для життя, то такими ж будуть і частини — і, можливо, цілі — інших всесвітів. Однак, якби життя було виявлено в цих так званих непридатних для життя регіонах нашого Всесвіту, тоді раптово все, всюди (все одразу) змінилося б. «Якщо ми виявимо, що життя є звичайним явищем у багатьох із цих середовищ — що саме по собі було б важливою історією — тоді це означало б, що життя має бути можливим у багатьох частинах мультивсесвіту», — сказав Льюїс.

Чи є майбутнє у теорії мультивсесвіту?

Використання мультивсесвіту в Все Всюди І Одразу мала величезний успіх, але сама концепція далека від того, щоб стати прийнятою науковою теорією. «Вся хороша наука починається з (іноді дивної) ідеї», — сказав Льюїс. «Але як і шляхи в глухий кут».

Бажаю вам чистого неба та широких очей.