Cik daudz universu?
Publicēts: 16.10.2009
Teorētiskajā fizikā jau kādu laiku klejo ideja, ka mūsu universs varētu arī nebūt vienīgais. Dati no WMAP satelīta, kopā ar stīgu teoriju un 11-dimensiju hipertelpas ideju izveidoja konceptu par Multiversu, kurā Lielā Sprādziena rezultātā viena Universa vietā radās daudz dažādu universu. Pēdējā laikā Multiversa ideja kļuvusi tikai populārāka, tāpēc tas bija tikai laika jautājums, ka kāds pajautās, cik tad universu varētu būt Multiversā? Divi fiziķi iedziļinājās jautājumā un pateica: ”nenormāli daudz”.
Andrei Linde un Vitaly Vanchurin no Stanford University Kalifornijā veica dažus aprēķinus, sākot ar ideju, ka Lielais Sprādziens būtībā bija kvantu process, kurā universa sākuma stadijā notika kvantu fluktuācijas. Tad universs piedzīvoja strauju augšanas periodu, ko saucam arī par inflāciju vai piepūšanos, kura laikā šīs perturbācijas bija ”iesaldētas”, radot dažādus sākotnējos nosacījumus dažādās kosmosa vietās. Par cik katrā no šiem apgabaliem radās atšķirīgi zemo enerģiju fizikas likumi, tos var uzskatīt par atšķirīgiem universiem.
Tad Linde un Vančurins novērtēja, cik daudz dažādu universu varēja rasties šī efekta rezultātā. Atbilde ir, ka pirmām kārtām šim skaitlim jābūt proporcionālam efektam, kas izsauca šīs perturbācijas. Šo procesu sauc par lēnās griešanās inflāciju (slow roll inflation) – risinājums, kuru Linde piedāvāja iepriekš, lai atrisinātu problēmu ar universu saskriešanos inflācijas perioda sākumā. Šai modelī inflāciju izraisa skalārs lauks griežoties lejā no potenciāla enerģijas kalna. (uh, kaut kāds būtu šito iztulkojis manā vietā). Kad šis lauks salīdzinājumā ar universa izplešanos ļoti lēnām griežas, notiek inflācija un universi saskrienas ļoti reti.
Pielietojot to visu (un vēl visu to ko Linde un Vančurins aprakstīja savā pētījumā (vēlu veiksmi to visu izprotot :)), viņi aprēķināja, ka mazākais universu daudzums Multiversā ir 10^10^10^7, kas pilnīgi noteikti ir ”nenormāli daudz”.
Tas radīja jaunu jautājumu, cik tad daudz universu mēs reāli varētu novērot? Linde un Vančurins pielietoja Bekensteina robežu, kas nosaka apstākļus, kuros novērotāja spējas sāk spēlēt būtisku lomu, jo informācijas daudzums, kas var atrasties konkrētā telpas daļā ir ierobežots un arī cilvēka smadzenēm ir robežas.
Kopējais informācijas daudzums, ko cilvēks var uzņemt savas dzīves laikā ir 10^16 biti. Cilvēka smadzenes savukārt var ieņemt 10^10^16 dažādus stāvokļus, kas ir niecība salīdzinājumā ar kopējo iespējamo universu skaitu. ”Tāpēc kopējais iespēju skaits, kas pieejams novērotājam, ir ierobežots ne tikai ar metrikas perturbāciju entropiju, ko rada inflācija un kosmoloģiskais horizonts, bet arī skaitu, kas pieejam pašam novērotājam”, saka fiziķi.
”Mēs atklājām, ka lielāko ierobežoju dažādu atšķiramu ģeometriju skaitam nosaka mūsu spējas atšķirt dažādus universus un iegaumēt rezultātus”, raksta Linde un Vančurins. ”Potenciāli, tas vas kļūt ļoti svarīgi, ka aplūkojot konkrēta tipa universa eksistenci mums jāņem vērā pāris: konkrētais univers un novērotājs, kurš padara pārējo universu ”dzīvu””.
Gala secinājums, robežas nenosaka multivers, bet gan mūsu spējas to novērot.
PS. Multiverss nav ne pierādīts, ne apgāzts. Gana daudzi šos jautājumus nesaista ar zinātni (vismaz pagaidām), bet gan ar sci-fi kategorijas idejām. Tāpēc pret šo jaunumu nevajadzētu attiekties kā pret faktu. Drīzāk hipotētisks spriedelējums... bet interesanti :)
universetoday.com
Komentāri
