Eines der interessantesten Themen für Diskussionen und Reflexionen ist die Idee, dass unsere Realität, unser Universum, möglicherweise nicht die einzige Version ist, ein Zeitplan für Ereignisse. Vielleicht gibt es andere Universen mit unterschiedlichen Versionen von uns, unterschiedlichen Geschichten und Ergebnissen von Ereignissen, die nicht mit unseren identisch sind. Auch für die Physik ist dieses Thema aus wissenschaftlicher Sicht äußerst interessant. Hier ist, was die Wissenschaft tatsächlich darüber sagt, ob es wahr sein könnte oder nicht.
Das Universum ist, soweit die mächtigsten Teleskope (auch theoretisch) sehen können, riesig, massiv und groß. Einschließlich Photonen und Neutrinos enthält es 1.090 Teilchen, die zusammengeklebt und in Hunderte von Milliarden oder Billionen Galaxien gruppiert sind. Jede dieser Galaxien enthält (im Durchschnitt) etwa eine Billion Sterne und ist von unserer Position aus gesehen in einer Kugel mit einem Durchmesser von 92 Milliarden Jahren über den Weltraum verstreut. Aber trotz allem, was uns unsere Intuition sagt, bedeutet dies nicht, dass wir uns im Zentrum eines endlichen Universums befinden. Tatsächlich deuten alle Beweise auf das genaue Gegenteil hin.
Der Grund, warum das Universum uns endlich erscheint - der Grund, warum wir nicht alles außerhalb einer bestimmten Schwelle sehen können - ist nicht, dass das Universum endlich ist, sondern dass das Universum für eine bestimmte Zeit existiert hat. Wenn wir gut verstehen, was der Urknall ist, war alles so: Das Universum war räumlich und zeitlich nicht konstant, es entwickelte sich von einem homogeneren, heißen, dichten Zustand zu einem ungleicheren, kalten und diffuseren modernen Zustand.
Und so haben wir ein reiches Universum voller Generationen von Sternen; super cooler Hintergrund, Urknall Nachglühen; Galaxien streuen umso schneller, je weiter sie entfernt sind. Die Grenzen dessen, was wir sehen, werden durch die Entfernung festgelegt, die das Licht seit dem Urknall zurückgelegt hat.
Dies bedeutet jedoch keineswegs, dass uns kein anderes Universum außerhalb des Gebiets zur Verfügung steht. Tatsächlich haben wir allen Grund zu der Annahme, dass das Universum praktisch unendlich sein kann. Beobachtend können wir verschiedene interessante Größen messen, einschließlich der räumlichen Krümmung des Universums, wie homogen und glatt es in Bezug auf Temperatur und Dichte ist und wie es sich im Laufe der Zeit entwickelt hat.
Es stellt sich heraus, dass das Universum räumlich praktisch flach und homogen ist, und außerhalb davon wird es höchstwahrscheinlich genau dasselbe Universum wie unser geben, das sich über Hunderte von Milliarden von Jahren in alle Richtungen erstreckt und das wir nicht mehr sehen werden. Aber wenn Sie in die Vergangenheit reisen und die Geschichte vor dem Urknall zurückspulen, finden Sie etwas noch Interessanteres. Vor dem Urknall des Universums gab es eine andere Phase.
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Diese Phase, die Periode der kosmologischen Inflation, beschreibt die Phase des Universums, die nicht mit der Materie und Strahlung gefüllt war, die wir gewohnt sind, sondern mit der Energie, die dem Raum selbst innewohnt: In diesem Zustand dehnte sich das Universum exponentiell aus. Das heißt, die Expansion erfolgte nicht mit einer bestimmten Geschwindigkeit, sondern entfaltete sich wie ein gefaltetes Blatt Papier - zwei, vier, acht, sechzehn, zweiunddreißig Mal und so weiter.
Da diese Expansion nicht nur exponentiell, sondern auch schnell war, trat die "Verdoppelung" in einem Intervall von 10 bis 35 Sekunden auf. Das heißt, wenn 10-34 Sekunden vergangen sind, ist das Universum 1000-mal größer geworden; 10-33 Sekunden sind vergangen - das Universum ist 1030-mal größer geworden (oder 100010); 10-32 Sekunden vergingen - und das Universum wurde 10.300-mal größer und so weiter. Exponentielle Expansion ist gut, nicht weil sie schnell geschieht, sondern weil sie unaufhaltsam ist.
Offensichtlich hat sich das Universum auf diese Weise nicht immer weiter ausgedehnt, weil wir hier sind, was bedeutet, dass die Inflation hätte enden und den Urknall auslösen müssen. Sie können sich vorstellen, dass die Inflation oben auf einem flachen Hügel beginnt und langsam wie ein Ball herunterrollt. Solange der Ball in der Nähe der Spitze bleibt und langsam rollt, setzt sich die Inflation fort und das Universum dehnt sich exponentiell aus. Sobald der Ball ins Tal rollt, endet die Inflation und die Energie geht verloren. Die dem Raum selbst innewohnende Energie wird in Materie und Strahlung umgewandelt. Wir bewegen uns von der Inflation zum Urknall.
Bevor wir fortfahren, sind einige wichtige Dinge zu beachten:
- Inflation ist kein Ball, kein klassisches Feld - sondern eine Welle, die sich wie ein Quantenfeld über die Zeit ausbreitet.
„Dies bedeutet, dass im Laufe der Zeit, da durch die Inflation immer mehr Raum geschaffen wird, bestimmte Gebiete wahrscheinlich das Ende der Inflation sehen und andere das Fortbestehen der Inflation.
- Gebiete, in denen die Inflation aufgehört hat, führen zum Urknall und zu unserem Universum; in anderen Ländern setzt sich die Inflation fort.
- Im Laufe der Zeit können aufgrund der Expansionsdynamik keine zwei Bereiche, in denen die Inflation beendet ist, interagieren oder kollidieren. Dazwischen wird es Bereiche mit anhaltender Inflation geben, die die ersteren auseinander drücken werden.
Es ist erwähnenswert, dass wir nicht viel über diesen Inflationszustand wissen, weshalb wir mit vielen Unsicherheiten und Chancen konfrontiert sind:
- Wir wissen nicht, wie lange der Inflationsstaat andauerte, bevor er endete und zum Urknall führte. Das Universum kann entweder nicht viel größer sein als das, was wir sehen, oder viel größer oder sogar unendlich.
„Wir wissen nicht, ob die Regionen, in denen die Inflation endete, gleich sind oder sich stark von unseren unterscheiden. Es ist wahrscheinlich, dass es eine unbekannte physikalische Dynamik gibt, die dazu führt, dass alle fundamentalen Konstanten - Partikelmassen, Wechselwirkungskräfte, die Menge an dunkler Energie - für alle Regionen, in denen die Inflation geendet hat, gleich sind. Es ist auch möglich, dass es in verschiedenen Bereichen unterschiedliche Physik gibt.
Und wenn diese Universen alle gleich sind und von den Gesetzen der Physik sprechen und die Anzahl dieser Universen wirklich unendlich ist und die Interpretation der Quantenmechanik in vielen Welten völlig korrekt ist, bedeutet dies, dass es parallele Universen gibt, in denen alles auf die gleiche Weise geschah wie in unserem Universum, nicht ein winziges Quantenergebnis zählen?
In anderen Welten könnte alles genauso ablaufen wie in unserer, bis auf ein winziges Detail, aufgrund dessen Ihr Leben einen völlig anderen Weg eingeschlagen hat …
- Wann haben Sie sich entschieden, im Ausland zu arbeiten, anstatt im Land zu bleiben?
- Wann bist du für das Mädchen eingetreten und hast es nicht beleidigt?
- Wann hast du sie zum Abschied geküsst und sie nicht einfach gehen lassen?
- Wann hat dich irgendwann etwas daran gehindert, sie zu verlieren?
Denken Sie nur: Was ist, wenn es für jedes der möglichen Ergebnisse von Ereignissen ein Universum gibt? Wenn die Wahrscheinlichkeit der Existenz eines solchen Universums nicht Null ist und die Anzahl solcher Welten unendlich ist, dann ist alles möglich? Allein dafür müssen viele "Wenns" passieren. Der Inflationsstaat musste nicht nur lang, sondern endlos bleiben.
Tausend Fakultäten: Alle Zahlen von 1 bis 1000, multipliziert untereinander
Aber es gibt nicht 1000 Teilchen im Universum, sondern 1090. Jedes Mal, wenn zwei Teilchen interagieren, ist das Ergebnis nicht eines - ein ganzes Quantenspektrum von Ergebnissen. Es gibt viel mehr mögliche Ergebnisse im Universum als (1090)!, Und diese Zahl ist viel mehr Googolplexe als die dürftigen 1010 ^ 50.
Mit anderen Worten, die Anzahl möglicher Ergebnisse von Teilchenwechselwirkungen in einem Universum tendiert dazu, schneller unendlich zu werden, als die Anzahl möglicher Universen aufgrund der Inflation zunimmt. Selbst wenn man solche Fragen beiseite lässt, da es unendlich viele mögliche Werte von Grundkonstanten, Partikeln und Wechselwirkungen geben kann, und sogar Fragen der Interpretation aufschiebt, beschreibt die Interpretation der vielen Welten zum Beispiel unsere physikalische Realität. Tatsache ist, dass die Anzahl der möglichen Ergebnisse so schnell zunimmt - viel schneller als nur exponentielle Progression - wenn die Inflation tatsächlich für immer andauert, wird es kein Paralleluniversum geben, das mit unserem identisch ist.
Dies bedeutet, dass es eine große Anzahl von Universen mit anderen Gesetzen usw. geben kann. Aber sie reichen nicht aus, um uns alternative Versionen von uns selbst zu geben. Was bedeutet das für dich?
Dass es nirgendwo auf der Welt eine andere Kopie von Ihnen gibt. Und es gibt keine Zukunft, die jemand anderes für Sie wählen wird. Lebe dieses Leben daher so, wie es sonst niemand in allen Paralleluniversen gelebt hätte.
ILYA KHEL
