Lygiagrečiųjų visatų burbuliavimas

Mūsų Visata tik viena iš daugybės pasaulių, kiekvienas mūsų turi begalę dvynių, gyvenančių neįsivaizduojamai toli. Ilgą laiką tokios idėjos domino tik keistuolius, neįprastų filosofinių mokymų adeptus. O dabar jos jau kaitina mokslininkų galvas. Tam skirta ir neseniai išleista vokiečių mokslo populiarintojų T. Hiurtero ir M. Raunero knyga „Beprotiškas lygiagrečiųjų visatų pasaulis“.

Taip pat skaitykite Lygiagrečios visatos  
Pasikėsinimas į multivisatas  

Ištrauka

Kokia nepaprasta karjera! Nikolajus Kopernikas sukūrė heliocentrinį pasaulio vaizdą ir išginė žmones iš pasaulio širdies. Jis teigia, pasaulio centre randasi ne Žemė, o Saulė. Toji idėja sukrėtė pačius pasaulio sampratos pagrindus – ir suklibino bažnyčios autoritetą. O šiandien Kopernikas – katalikų didvyris.

Tuo tarpu, kol bažnyčia vis dar užsiėmusi praeities apmąstymu, mokslininkai jau mintija kitą perversmą, prieš kurį gali nublankti Koperniko revoliucija. Mūsų Visata tik viena iš daugybės pasaulių, kiekvienas mūsų turi begalę dvynių, gyvenančių neįsivaizduojamai toli – sako Kopernikas. [ ... ]

Yra toli gražu ne viena visata, teigia jie, jų be galo daug. Viename tokių pasaulių gyvename mes, savotiškoje salelėje, tinkamoje gyventi ir pasimetusiose kitų visatų vandenyne. Bet kuris įmanomas pasaulis iš tikro egzistuoja, bet kurie įsivaizduojami įvykiai kažkur tikrai vyksta. Taip Universumas virsta Multiversumus.

Didžiojo sprogimo istorija, matyt, tik pusiau tiesa

Fizikos profesorius Aleksandras Vilenkinas1) iš Taftso universiteto Masačūsetse blaiviai konstatuoja: „Dabar, po to kai žmonija nusmukdyta iki visiškos kosminės smulkmės, mūsų išvijimas iš pasaulio centro pagaliau įvyko“. Koperniko revoliucija bendromis pastangomis atvesta iki loginio užbaigimo – ir Vilenkinas tapo vienu šios revoliucijos galutinio etapo vadu.

Vadovėliuose, aišku, pasakojama Didžiojo sprogimo, maždaug prieš 14 mlrd. m. davusio pradžią mūsų Visatai, istorija. Tačiau tai, matyt, tik pusė tiesos. Kai Vilenkinas ir Andrejus Lindė2) (Stanfordo un-tas) paskaičiavo kokia jėga po Didžiojo sprogimo plėtėsi Visata ir padarė išvadą, kad tas spartaus plėtimosi procesas privalėjo prasidėti anksčiau U= Visatos nei kilo Visata. Tačiau tai reiškia, kad tam tikrame užribiniame pasaulyje, anapus mūsų Visatos, nuolat gimsta naujos visatos – tarsi burbulai iki kraštų putų pripildytoje vonioje (žr. apie kvantines putas). Kiekvieną burbuliuką atitinka vienas Didysis sprogimas, o reiškia – ir viena nauja visata. Ir kadangi Multiversume randasi neįtikėtina visatų daugybė, samprotauja Vilenkinas, tad daugelyje jų taip pat yra gyvų būtybių, žmonių ir net visiškų mūsų dvynių.

Sutikime, mintis apie pasaulių daugybę atrodo neįtikėtina. Tačiau neįtikėtinu laikytas ir Koperniko prieš 5 amžius pasiūlytas pasaulio vaizdas, kuris po pusantro šimtmečio jau atrodė savaime suprantamu. Šiandien Multiversumo teorija gali išspręsti vieną didžiausių žmonijos paslapčių, mūsų egzistavimo paslaptį.

Panašu, kad nuo Didžiojo sprogimo laikų mūsų Visata tarsi specialiai sukurta tam, kad joje kada nors atsirastų žvaigždės, galaktikos, planetos ir žmonės. Juk jei fundamentaliosios konstantos būtų truputį kitokios (žr. „Nepaprastai suderintos konstantos“), tai po Didžiojo sprogimo taip niekada ir nebūtų atsiradę nei atomai, nei žvaigždės. Kas tai – atsitiktinumas ar būtinybė, nulemta gamtos dėsnių? Ar Viešpats turėjo pasirinkimą, kai kūrė mūsų Visatą? Tokius klausimus kėlė dar Albertas Einšteinas. Dievas jam buvo vien retorinis triukas. Einšteinas ieškojo ne Dievo, o „visuotinės teorijos“, kuri tiksliai aprašytų mūsų ir tik mūsų Visatą. Jis nerado tos teorijos, tačiau fizikai apie ją svajoja ir dabar.

Kodėl pasaulis toks, koks yra?

Leonardas Saskindas3) (g. 1940 m.), Stanfordo un-to Kalifornijoje profesorius, yra vienas tų, kurie norėtų tą svajonę įgyvendinti. Saskindas ketino rasti visaapimančią teoriją (žr. ir apie Boskovičių >>>>>>>>>>). 9-me dešimtmetyje jis tikėjo, kad raktas yra surastas – ir tai stygų teorija, kuri aprašo elementariąsias daleles kaip mažytes vibruojančias stygas.

Tačiau tada paaiškėjo, kad stygų teorija neduoda vieningos pasaulio formulės – ji pateikia neaprėpiamą tokių formulių skaičių. Tačiau prieš keletą metų Saskindui šmėkštelėjo mintis, kad, galbūt, tai būtent tai, ko reikia. Vienos kažkokios vienareikšmės pasaulio formulės neegzistuoja todėl, kad egzistuoja ne vienintelis pasaulis. Galbūt kiekvienas stygų teorijos sprendinys aprašo realią visatą – su jos savais gamtos dėsniais ir fundamentaliomis konstantomis, sava istorija ir sava ateitimi. Kai kuriose visatose gravitacijos jėga tokia stipri, kad jie nepaprastai greitai vėl susitraukia į tašką, „susiploja“, kiti egzistuoja amžinai, tačiau yra tušti, o trečiuose formuojasi žvaigždės, tačiau neatsiranda ė Žemę panašių planetų. O mūsų Visatoje kaip tik susidarė reikiami gamtos dėsniai tam, kad per 14 mlrd. metų po Didžiojo sprogimo čia atsirastų protingos būtybės, žmonės, gerokai palaužę galvas apie tai, kaip gimė Visata.

Šis amžinas svarbiausias klausimas „Kodėl pasaulis toks, koks yra?“ Multiversumo teorijoje turi labai paprastą atsakymą. Mūsų pasaulis – tai tik vienas iš begalės pasaulių, kurių dalis atyrodo visiškai kitaip, o dalis primena mūsiškį. Statistikos požiūriu mūsų Visata – visai normalus atvejis. Tokiu pat normaliu atveju gali būti iš 6 skaičių iš 6-ių atspėjimas loterijoje, jei toje loterijoje dalyvauja pakankamai didelis skaičius žaidėjų [skaitykite Loterijų matematika]. Saskindo scenarijus nepaprastai primena Aleksandro Vilenkino „erdvės burbulų multiversumą“. Taigi vietoje „pasaulio formulės“ Saskindas dabar tiki Multiversumu. „Po šimto metų, - jis pranašauja, - filosofai ir fizikai su lengvu pavydu žvelgs į mūsų laiką ir prisimins jį kaip aukso amžių, kuriame mūsų siauras įvaizdavimas apie Visatą užleido vietą milžiniškam, kur kas geresniam Multiversumui, kurio pats kraštovaizdis negali nesukelti galvos svaigimo pojūčio“.

Sakindas ir Vilenkinas išėjo į šį kelią iš visiškai skirtingų fizikos sričių, tačiau abu išlipo Multiversumu. Antra priežastis: ši teorija ribojasi su moksline fantastika. „Tokią idėją laikau pavojinga“, - sako Polas Steinhardtas4) iš Prinstono universiteto. Teorija pernelyg spekuliatyvi. Ją priėmęs „mokslas nulemtų savo liūdną finalą“. Žmonės, priimantys Multiversumo idėją, aukoja kilnius mokslo idealus ir, pirmiausia, tokį kriterijų kaip bet kurios patikrinimą eksperimentais.

Aistra kitiems pasauliams

Juk lygiagrečios Visatos neprieinamos tiesioginiam stebėjimui. Šviesos spinduliai negali pranikti iš vienos Visatos į kitą. Tad ar mokslininkai, gamtos mokslų atstovai, turi teisę kalbėti apie tuos pasaulius? Klausimas supykdė fizikus.

Multiversumo idėja žmonių prote įsitvirtina taip pat sunkiai kaip kadaise ir Koperniko mokslas. Pati hipotezė apie tai, kad už mūsų pasaulio ribų gali būti kitos visatos, tai tik spėjimas, įtarimas, nors liudijimų jos naudai vis gausėja. Kalbėti apie Koperniko pradėtos revoliucijos pratęsimą galima tik tuo atveju, jei bus atlikti atitinkami empiriniai bandymai, kurie patvirtins bent kai kuriuos šios hipotezės aspektus. Ir vis tik jau dabar ryškėja tam tikra paralelė tam, kas vyko prieš 5 šimtmečius. Kopernikas nesukūrė pasaulio heliocentrinio vaizdo, jis tik padėjo jai įsitvirtinti. Patį jį sumąstė iki jo. Panašiai yra ir su Multiversumu.

Dar 1 a. pr.m.e. Romos poetas Lukrecijus skleidė, kad „Dangus, Žemė ir Okeanas, o taip pat Saulė ir Mėnulis, egzistuoja nesuskaičiuojamais kiekiais“. 13 a. teologai ir mokslininkai rengė disputus aptardami klausimą, ar Dievas galėjo sukelti daugybę pasaulių. I. Kantas, tarsi kaip savaime suprantamą dalyką, samprotavo apie pasaulių saleles tolimajame Kosmose. Mūsų laikais mes Multiversumo idėjas sutinkame tokių garsių rašytojų kaip V. Nabokovas ir Chorchė Liusas Borchesas kūriniuose. Nuo tolimų laikų žmonės su virpesiu ir aistra mąsto apie kitus pasaulius. Gal mūsų laikais tai išsipildys.

Kelionė į lygiagrečiųjų visatų pasaulį  

- Kur protingas žmogus slepia akmenėlį?
- Ant jūros kranto...
- O kur protingas žmogus slepia lapą?
- Miške...

Vis daugiau faktų liudija, kad mūsų Visata tik mažytis taškelis begaliniame pasaulio audinyje. Mus supa begalinis kitų Visatų kiekis. Mes, mūsų Visata, pasimetusi milžiniškos MultiVisatos gelmėje.

Nobelio premijos laureatas Frenkas Vilčekas iš MTI jos idėją gvildena taip: „Fizikinė tikrovė gerokai, smarkiai platesnė nei gali suvokti žmogus. Tai, ką galim stebėti, - tik maža tikrovės dalelė, kuri savimi nepakeis visumos. Gali būti, kad dėsniai, leidžiantys nuodugniai aprašyti mūsų regimos Visatos dalį natūraliausiu būdu kyla iš tos realybės, kuri apima tiek mūsų matomą pasaulį, tiek nematomas jo dalis“.

Tas mintis jis visapusiškai aptaria savo straipsnyje „Multiversality“, kuriame kelia ir klausimą: „Ar mūsų Visata tur tam tikrų savybių, kurių buvimą galima paaiškinti tik Multiversalumo idėjos pagalba – ir niekaip kitaip?“. Ir pats tvirtai atsako: „Taip!“

Tą idėją pagrindė ir kiti iškilūs fizikai ir kosmologai: vienas infliacijos teorijos autorių Alanas Gutas5), karališkasis astronomas seras Martinas Risas6), nobelistas Stivenas Vainbergas7), o taip keletas rusų mokslininkų. Bet galima sudaryti ir ilgą mokslininkų sąrašą, kuriems ta idėja nepriimtina, pvz., nobelistas Robertas Laflinas8) piktai teškia: „Kaip aplamai gali būti, kad žmonėms moka už kalbėjimą apie dalykus, kurių negalima nei išmatuoti, nei užregistruoti?“

Paskutiniu metu atsiranda vis naujų Multivisumo modelių – ir jų svarbiausia sudėtine dalimi yra jau nusistovėjusi infliacijos teorija, aprašanti spartų Visatos plėtimąsi pirmosiomis Visatos gyvavimo sekundės dalimis. Iki šiol neaišku kodėl prasidėjo infliacija ir kodėl ji staiga liovėsi. Siekdami supaprastinti vaizdą, kosmologai tarė, kad egzistavo ypatinga būsena - „neteisingas vakuumas“. Į palaikė elektrinis laukas, pavadintas „infliaciniu lauku“, kuris kūrė neigiamą slėgį, t.y. veikė tarsi antigravitacinė jėga. Galiausiai simetrija buvo sutrikdyta ir eksponentiškai besiplėsdamas „neteisingas vakuumas“ spontaniškai suiro.

Tai skamba gana miglotai ir neaiškiai. Tačiau fizikams žinomi ir kiti „fazės perėjimai“, vykę jaunoje Visatoje. Taip pradžioje veikė vienintelė Pirmoji jėga, vėliau suskilusi į 4-ias pagrindines jėgas: stipriąją, silpnąją branduolines, elektromagnetinę ir gravitacinę.

Higso laukas (kai kuriuose modeliuose glaudžiai susijęs su infliacija) irgi patyrė simetrijos praradimą. Tai nutiko praėjus 10-11 sekundės po Didžiojo sprogimo. Tik po to el. dalelės įgavo nuosavą masę.

Infliacija antrą kartą pasaulį kūrė iš esmės „iš nieko“. Juk jos pabaigoje, kai „neteisingas vakuumas“ virto tikruoju, visa infliacinio („pokštelėjusio“) lauko energija materializavosi begalės el. dalelių pavidalu. Tai ir buvo tikroji materijos atsiradimo priežastimi. Anot mokslininkų, dabar Visatoje turi būti apie 1080 el. dalelių.


Trumpos biografijos

1) Aleksandras Vilenkinas (g. 1949) – ukrainiečių kilmės JAV fizikas ir kosmologas, specializuojantis stygų ir kvantinės gravitacijos srityse, mokslo populiarintojas. Vienas „amžinos infliacijos“ bei kvantinės Visatos kilties propaguotųjų.
Pranešimuose išsiskiria tuo, kad būna su tamsiais akiniais (matyt, kadangi jo akys jautrios projektorių šviesai).

2) Andrejus Lindė (g. 1948 m.) – (iš rusų fizikų šeimos) JAV fizikas, chaotinės infliacijos modelio (1983) kūrėjas, „amžinos infliacijos“ bei infliacinės multivisatos koncepcijų vystytojas. Su A. Starobinskiu ir A. Gutu 2014 m. gavo Kavli premiją „kosminės infliacijos novatoriškus tyrimus“.

3) Leonardas Saskindas ( Leonard Susskind , g. 1940 m.) – amerikiečių fizikas, vienas iš stygų teorijos kūrėjų. 2013 m. kartu su Ch. Maldasena išanalizavo juodosios skylės ugniasienės paradoksą, teigdamas, kad jis gali būti išspręstas, jei dalelės kvantinio susiejimo būsenoje yra sujungtus smulkutėmis sliekangėmis. Vystė ir holografinės Visatos koncepciją.

4) Polas Steinhartas (Paul J. Steinhardt) – amerikiečių teorinės fizikos profesorius. Prisidėjo prie infliacijos teorijos kūrimo. Įvedė kvintesencijos (laike kintančios tamsiosios energijos formos) sąvoką, siekiant paaiškinti greitėjantį Visatos plėtimąsi. Paskutiniu metu vysto braninę kosmologiją ypatingą dėmesį kreipdamas ekpirotiniams (gaisro) ir cikliniams modeliams, kurie yra radikaliai priešingi Didžiojo sprogimo koncepcijai nes teigia periodinę Visatos evoliuciją. Taip pat už-siima suspaustos materijos teorija, kurioje įvedė kvazikristalo terminą.

5) Alanas Gutas (Alan Harvey Guth, g. 1947 m.) – amerikiečių fizikas ir kosmologas. Su A. Starobinskiu ir A. Linde 2014 m. gavo Kavli premiją „kosminės infliacijos novatoriškus tyrimus“. 1979 m. išvystė kosminės infliacijos teoriją. Paskutiniu metu daug dirbo su tankio fliuktuacijų ekstrapoliavimu įvairiose infliacijos teroijos versijose bei nagrinėdamas infliaciją „braniniame pasaulio“ modelyje.
2005 m. gavo apdovanojimą už netvarkingiausią darbo vietą.

6) Martinas Risas ( John Rees, Ludlovo baronas, g. 1942 m.) – britų kosmologas ir astrofizikas, karališkasis astronomas, Londono karališkosios draugijos prezidentas, dėstė Kembridžo Trejybės koledže. Užsiėmė reliktinio spinduliavimo ir kvazarų tyrimais (pastarieji leido paneigti stabilios Visatos teoriją). Jis pirmasis išsakė mintį, kad kvazarus „maitina“ milžiniškos juodosios skylės. Paskutiniais metais tyrinėjo gama spindulių pliūpsnius ir kaip, susidarius pirmosioms žvaigždėms, baigėsi „kosmoso tamsieji amžiai“. Nuo 8-o dešimtm. domėjosi galimybe, kad mes gyvename multivisatoje.
Taip pat daug rašo ir kalba apie 21 a. mokslo iššūkius, sąryšį tarp mokslo, moralės ir politikos. 2014 m. pasisakė prieš Škotijos nepriklausomybę.

7) Stivenas Veinbergas (Steven Weinberg, g. 1933 m.) - žydų kilmės JAV fizikas, Nobelio premijos laureatas (1979) už el. dalelių silpnos branduolinės ir elektromagnetinės sąveikų apjungimą numatant silpnąsias neutraliąsias sroves. Vienas to aspektų buvo Higso bozono numatymas. Tačiau 1973 m. jis pasiūlė ir Standartinio el. dalelių modelio modifikaciją, atsisakydamas jam būtino Higso bozono. Šiuo metu susidomėta jo 1976 m. pasiūlytais naujais stipriųjų sąveikų tipais (L. Saskindo technospalvų teorija) dėl galimybės jas aptikti LHC ir bandant paaiškinant hierarchijos problemą.
Buvo puikiu mokslo populiarizatoriumi, - savo knygose mokslą pristatė su jo raida ir filosofija. Dalyvavo vadinamuosiuose „Mokslo karuose“, pasisakydamas už mokslo realizmą ir mokslinį pažinimą ir kritikuodamas konstrukcionizmą. Savo pažiūromis yra ateistas (1999 m. kosmologijos konferencijoje Vašingtone pareiškė: „Religija žemina žmogų“).

8) Robertas Laflinas (Robert B. Laughlin, g. 1950 m.) – amerikiečių fizikos ir taikomosios fizikos profesorius, Nobelio premijos laureatas (1998) už naujos kvantinio skysčio formos su trupmeniniais krūviais atradimą. Jis, panašiai kaip G. Čaplinas, abejoja juodųjų skylių egzistavimu.
2005 m. knygoje „Kita visata“ kviečia atsisakyti redukcionizmo dėl evoliucionizmo (emergence). Klimato kitimo klausimu jo požiūris toks, kad ateityje jį keisti gali būti neįmanoma.

Visatos modeliai
Tamsioji materija
Lygiagrečios visatos
Gyvenimas po mirties
Antigravitacijos paieškos
Nekritinė stygų teorija
Kvantinio pasaulio katinai
Juodųjų skylių paradoksai
Pasikėsinimas į multivisatas
Bendroji reliatyvumo teorija
Chaosas linksta į sinergetiką
Juodosios skylės ne tokios jau ir juodos
Labai prasta balerina ir šuolis laike?
Kvantinė chemija – ateities mokslas?
Šiuolaikinė fizika – į tiesą panašus mitas?
Savaime besiorganizuojantis kvantinis pasaulis
Stivenas Hokingas – nenurimstantis invalidas
Paslaptingas Tesla - gyvenimas ir palikimas
Labai suderinta Visatos sandara
Duokite mums Alcubierre pavarą
Nepaprasti Visatos skaičiai
Kokia yra Visata? Sukasi?
Kaip sukurti laiko mašiną?
3-iojo tūkstantmečio mokslas
Paslėpti erdvės matavimai
Vieningo lauko teorija
Lyginamoji kosmologija
Besiplečianti Visata
Torsioniniai laukai
Kvantinis chaosas
Laiko fenomenas
Vartiklis
NSO.LT