Мультивселенная (множество вселенных): что это, теория, гипотезы

Мультивселенная (множество вселенных) — это гипотеза о том, что наша Вселенная может быть не единственной, а одной из многих. Эти «другие вселенные» могут иметь свои законы физики, свои частицы, свою историю и даже совсем иные условия для возникновения материи и жизни. Гипотеза не является доказанным фактом.

Что означает мультивселенная (множество вселенных)

В самом простом смысле мультивселенная  — это совокупность множества вселенных. Наша наблюдаемая Вселенная тогда становится лишь одной из возможных областей реальности.

Эти вселенные могут отличаться:

  • физическими константами;
  • числом измерений;
  • структурой пространства-времени;
  • количеством и типами частиц;
  • условиями рождения звезд и галактик.

Как появилась идея?

Концепция появляется как возможное следствие некоторых физических моделей:

Космическая инфляция предполагает, что после Большого взрыва Вселенная очень быстро расширялась. В некоторых версиях этой теории инфляция может продолжаться в разных областях пространства, создавая «пузыри-вселенные».

Квантовая механика в одной из интерпретаций допускает множество ветвящихся исходов событий.

Струнная теория (теория струн) тоже в ряде интерпретаций допускает огромное число возможных вариантов физической реальности.

Основные модели

1. Космологическая мультивселенная (множество вселенных)

В этой модели наша Вселенная — одна из множества возникших в процессе инфляционного расширения пространства. У каждой из Вселенных могут быть свои свойства.

2. Квантовая мультивселенная (множество вселенных)

Связана с интерпретацией квантовой механики. Каждый квантовый выбор как будто порождает новую ветвь реальности.

3. Математическая мультивселенная (множество вселенных)

Это более философская идея: если математика описывает все возможные структуры, то любая непротиворечивая математическая система может быть отдельной вселенной.

4. Брана (форма реальности, фактически Вселенная)

В некоторых теориях наша Вселенная — это «мембрана» в более многомерном пространстве. Другие мембраны могут быть другими вселенными.

В теории струн брана — обобщённый объект, который может иметь разное число пространственных измерений. Точка — 0-брана, струна — 1-брана, двумерная поверхность — 2-брана. Наше привычное пространство имеет три измерения, поэтому его возможный аналог называют 3-браной. Время добавляется отдельно: вместе получается четырёхмерное пространство-время на бране.

Чем отличаются разные вселенные

Если множество вселенных реальны, то другие вселенные могут быть очень разными. В одной из них:

  • гравитация может быть сильнее или слабее
  • атомы могут быть нестабильны
  • звезды могут вообще не образовываться
  • время может вести себя иначе
  • жизнь в привычном нам виде может быть невозможна

Можно ли это проверить?

Пока множество вселенных остается гипотезой, потому что напрямую мы наблюдаем только нашу Вселенную.

Теоретически можно искать:

  • следы столкновений с другими Вселенными в реликтовом излучении
  • необычные распределения физических констант
  • математические следствия теорий, где возникает множество вселенных
  • но убедительного подтверждения нет.

Связь с жизнью

Одна из причин популярности  теории— вопрос о том, почему Вселенная выглядит так, будто ее параметры очень точно подходят для существования звезд, жизни.

Если вселенных много, то не удивительно, что хотя бы в одной из них параметры оказались подходящими. Мы просто живем именно в такой области, потому что иначе нас бы здесь не было.

Критика концепции

У теории множественных вселенных есть и серьезные проблемы:

  • Множественные вселенные невозможно (на текущий момент или вообще) наблюдать напрямую
  • Идея становится скорее философской, чем физической
  • Не все ученые считают ее научной гипотезой в строгом смысле

Почему это важно

Если теория множества вселенных неверна или никогда не будет доказана, ее обсуждение помогает лучше понимать:

космологию

квантовую физику

природу пространства и времени

границы научного объяснения

Иногда такие идеи двигают науку вперед именно потому, что заставляют проверять самые фундаментальные предположения.

Заключение

Концепция множества вселенных—   это идея о том, что наша Вселенная может быть лишь одной из множества. Она возникает в разных теориях современной физики, но не имеет прямого подтверждения.