จักรวาลคู่ขนาน โลกของเราไม่ใช่โลกเดียว: ทฤษฎีจักรวาลคู่ขนาน

ลิขสิทธิ์เป็นแนวคิดทางวิทยาศาสตร์ที่เสนอแนะการมีอยู่ของจักรวาลคู่ขนานมากมาย มีสมมติฐานจำนวนหนึ่งที่อธิบายความหลากหลายของโลกเหล่านี้ คุณสมบัติ และปฏิสัมพันธ์ของมัน

ความสำเร็จของทฤษฎีควอนตัมนั้นไม่อาจปฏิเสธได้ ท้ายที่สุดแล้ว มันยังแสดงถึงกฎพื้นฐานทางฟิสิกส์ทั้งหมดที่โลกสมัยใหม่รู้จักอีกด้วย อย่างไรก็ตาม ทฤษฎีควอนตัมยังคงตั้งคำถามหลายประการซึ่งยังไม่มีคำตอบที่ชัดเจน หนึ่งในนั้นคือ “ปัญหาแมวของชโรดิงเงอร์” ที่รู้จักกันดี ซึ่งแสดงให้เห็นอย่างชัดเจนถึงรากฐานที่สั่นคลอนของทฤษฎีควอนตัม ซึ่งเกิดขึ้นจากการคาดการณ์และความน่าจะเป็นของเหตุการณ์หนึ่งๆ ประเด็นก็คือ คุณลักษณะของอนุภาคตามทฤษฎีควอนตัมคือการมีอยู่ของมันในสถานะเท่ากับผลรวมของสถานะที่เป็นไปได้ทั้งหมด ในกรณีนี้ หากเราใช้กฎนี้กับโลกควอนตัม ปรากฎว่าแมวเป็นผลรวมของสภาวะความเป็นอยู่และแมวที่ตายแล้ว!

และถึงแม้ว่ากฎของทฤษฎีควอนตัมจะถูกนำมาใช้อย่างประสบความสำเร็จในการประยุกต์ใช้เทคโนโลยี เช่น เรดาร์ วิทยุ โทรศัพท์มือถือ และอินเทอร์เน็ต แต่เราก็ต้องทนกับความขัดแย้งข้างต้น

ในความพยายามที่จะแก้ปัญหาควอนตัม จึงเกิดสิ่งที่เรียกว่า "ทฤษฎีโคเปนเฮเกน" ซึ่งสถานะของแมวจะมีความแน่นอนเมื่อเราเปิดกล่องและสังเกตสถานะของมัน ซึ่งก่อนหน้านี้ไม่มีกำหนด อย่างไรก็ตาม การใช้ทฤษฎีโคเปนเฮเกนหมายความว่าดาวพลูโตดำรงอยู่นับตั้งแต่ถูกค้นพบโดยนักดาราศาสตร์ชาวอเมริกัน ไคลด์ ทอมบอห์ เมื่อวันที่ 18 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2473 เท่านั้น เฉพาะวันนี้เท่านั้นที่บันทึกฟังก์ชันคลื่น (สถานะ) ของดาวพลูโต และส่วนที่เหลือทั้งหมดก็พังทลายลง แต่ทราบกันว่าอายุของดาวพลูโตนั้นมากกว่า 3.5 พันล้านปี ซึ่งชี้ให้เห็นถึงปัญหาในการตีความโคเปนเฮเกน

หลายโลก

ฮิวจ์ เอเวอเรตต์ นักฟิสิกส์ชาวอเมริกันเสนอวิธีแก้ปัญหาควอนตัมอีกวิธีหนึ่งในปี 1957 เขากำหนดสิ่งที่เรียกว่า "การตีความโลกควอนตัมหลายโลก" ตามที่กล่าวไว้ ทุกครั้งที่วัตถุเคลื่อนที่จากสถานะที่ไม่แน่นอนไปสู่สถานะหนึ่ง วัตถุนี้จะถูกแบ่งออกเป็นสถานะที่เป็นไปได้จำนวนหนึ่ง จากตัวอย่างแมวของชโรดิงเงอร์ เมื่อเราเปิดกล่อง จักรวาลจะปรากฏขึ้นพร้อมกับสถานการณ์ที่แมวตายไปแล้ว และจักรวาลปรากฏขึ้นตรงที่เขายังมีชีวิตอยู่ ดังนั้นเขาจึงอยู่ในสองรัฐ แต่ในโลกคู่ขนานนั่นคือฟังก์ชันคลื่นทั้งหมดของแมวยังคงใช้ได้และไม่มีสิ่งใดพังทลายลง

เป็นสมมติฐานนี้ที่นักเขียนนิยายวิทยาศาสตร์หลายคนใช้ในงานนิยายวิทยาศาสตร์ของตน โลกคู่ขนานจำนวนมากแสดงให้เห็นว่ามีเหตุการณ์ทางเลือกหลายประการ เนื่องจากประวัติศาสตร์มีแนวทางที่แตกต่างออกไป ตัวอย่างเช่น ในบางโลก กองเรือสเปนที่ไม่สามารถเอาชนะได้หรือจักรวรรดิไรช์ที่ 3 ชนะสงครามโลกครั้งที่สอง

การตีความแบบจำลองนี้ให้ทันสมัยยิ่งขึ้นอธิบายถึงความเป็นไปไม่ได้ของการมีปฏิสัมพันธ์กับโลกอื่นเนื่องจากฟังก์ชันคลื่นขาดการเชื่อมโยงกัน พูดคร่าวๆ ก็คือ เมื่อถึงจุดหนึ่ง ฟังก์ชันคลื่นของเราก็หยุดการสั่นตามเวลากับฟังก์ชันของโลกคู่ขนาน ดังนั้นจึงค่อนข้างเป็นไปได้ที่เราสามารถอยู่ร่วมกันในอพาร์ตเมนต์กับ "เพื่อนร่วมห้อง" จากจักรวาลอื่นโดยไม่ต้องมีปฏิสัมพันธ์กับพวกเขา แต่อย่างใด และเช่นเดียวกับพวกเขา จงเชื่อมั่นว่าจักรวาลของเรามีจริง

อันที่จริง คำว่า "หลายโลก" ไม่เหมาะสมโดยสิ้นเชิงสำหรับทฤษฎีนี้ เนื่องจากคำนี้ถือว่าโลกเดียวโดยมีเหตุการณ์หลากหลายรูปแบบเกิดขึ้นพร้อมๆ กัน

นักฟิสิกส์เชิงทฤษฎีส่วนใหญ่ยอมรับว่าสมมติฐานนี้มหัศจรรย์มาก แต่ก็อธิบายปัญหาของทฤษฎีควอนตัมได้ อย่างไรก็ตาม นักวิทยาศาสตร์จำนวนหนึ่งไม่คิดว่าการตีความของโลกหลายใบนั้นเป็นวิทยาศาสตร์ เนื่องจากไม่สามารถยืนยันหรือหักล้างโดยใช้วิธีการทางวิทยาศาสตร์ได้

ในจักรวาลวิทยาควอนตัม

ปัจจุบัน สมมติฐานเกี่ยวกับโลกหลายใบกำลังกลับมาสู่แวดวงวิทยาศาสตร์ เนื่องจากนักวิทยาศาสตร์ตั้งใจที่จะใช้ทฤษฎีควอนตัมไม่ใช่สำหรับวัตถุใดๆ แต่เพื่อนำไปใช้กับจักรวาลทั้งหมด เรากำลังพูดถึงสิ่งที่เรียกว่า "จักรวาลวิทยาควอนตัม" ซึ่งเมื่อมองแวบแรกอาจดูไร้สาระแม้จะอยู่ในสูตรของมันก็ตาม คำถามในสาขาวิทยาศาสตร์นี้เกี่ยวข้องกับจักรวาล ขนาดที่เล็กจิ๋วของจักรวาลในระยะแรกของการก่อตัวค่อนข้างสอดคล้องกับขนาดของทฤษฎีควอนตัม

ในกรณีนี้ หากมิติของจักรวาลอยู่ในลำดับของ ดังนั้นโดยการประยุกต์ใช้ทฤษฎีควอนตัมกับมัน เราก็สามารถได้รับสถานะที่ไม่แน่นอนของจักรวาลได้เช่นกัน อย่างหลังแสดงถึงการมีอยู่ของจักรวาลอื่นในสถานะที่แตกต่างกันด้วยความน่าจะเป็นที่แตกต่างกัน จากนั้นสภาวะของโลกคู่ขนานทั้งหมดก็ให้ "ฟังก์ชันคลื่นของจักรวาล" เพียงหนึ่งเดียว จักรวาลควอนตัมดำรงอยู่แยกจากกัน ต่างจากการตีความหลายโลก

ดังที่คุณทราบ มีปัญหาในการปรับจักรวาลอย่างละเอียด ซึ่งดึงความสนใจไปที่ความจริงที่ว่าค่าคงที่พื้นฐานทางกายภาพที่กำหนดกฎพื้นฐานของธรรมชาติในโลกนั้นได้รับเลือกอย่างเหมาะสมสำหรับการดำรงอยู่ของสิ่งมีชีวิต หากมวลของโปรตอนมีขนาดเล็กลงเล็กน้อย การก่อตัวของธาตุที่หนักกว่าไฮโดรเจนคงเป็นไปไม่ได้ ปัญหานี้สามารถแก้ไขได้โดยใช้แบบจำลองลิขสิทธิ์ซึ่งมีการตระหนักถึงจักรวาลคู่ขนานจำนวนมากที่มีค่าพื้นฐานที่แตกต่างกัน ดังนั้นความน่าจะเป็นของการมีอยู่ของโลกเหล่านี้จึงมีน้อย และพวกมันจะ "ตาย" ทันทีหลังการเกิด เช่น พวกมันหดตัวหรือแยกตัวออกจากกัน อื่นๆ ซึ่งค่าคงที่ก่อตัวเป็นกฎฟิสิกส์ที่ไม่ขัดแย้งกัน มีแนวโน้มว่าจะยังคงมีเสถียรภาพ ตามสมมติฐานนี้ ลิขสิทธิ์ประกอบด้วยโลกคู่ขนานจำนวนมาก ซึ่งส่วนใหญ่ "ตายแล้ว" และมีจักรวาลคู่ขนานเพียงจำนวนเล็กน้อยเท่านั้นที่ยอมให้พวกมันดำรงอยู่ได้เป็นเวลานาน และยังให้สิทธิ์ในการมีสติปัญญาอีกด้วย ชีวิต.

ในทฤษฎีสตริง

หนึ่งในสาขาที่มีแนวโน้มมากที่สุดของฟิสิกส์เชิงทฤษฎีคือ เธอมีส่วนร่วมในการอธิบายสตริงควอนตัม - วัตถุมิติเดียวที่ขยายออกไปซึ่งการสั่นสะเทือนที่ปรากฏต่อเราในรูปของอนุภาค จุดประสงค์ดั้งเดิมของทฤษฎีนี้คือเพื่อรวมทฤษฎีพื้นฐานสองทฤษฎีเข้าด้วยกัน: ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปและทฤษฎีควอนตัม เมื่อปรากฎในภายหลังสิ่งนี้สามารถทำได้หลายวิธีอันเป็นผลมาจากทฤษฎีสตริงหลายทฤษฎีที่ถูกสร้างขึ้น ในช่วงกลางทศวรรษ 1990 นักฟิสิกส์ทฤษฎีจำนวนหนึ่งค้นพบว่าทฤษฎีเหล่านี้เป็นกรณีที่แตกต่างกันของโครงสร้างเดียว ซึ่งต่อมาเรียกว่า "ทฤษฎี M"

ลักษณะเฉพาะของมันอยู่ที่การมีอยู่ของเมมเบรน 11 มิติซึ่งมีสายใยแทรกซึมอยู่ในจักรวาลของเรา อย่างไรก็ตาม เราอาศัยอยู่ในโลกที่มีสี่มิติ (พิกัดอวกาศสามพิกัดและหนึ่งครั้ง) มิติอื่น ๆ ไปไหน? นักวิทยาศาสตร์แนะนำว่าพวกมันปิดตัวเองในระดับที่เล็กมาก ซึ่งยังไม่สามารถสังเกตได้เนื่องจากการพัฒนาเทคโนโลยีไม่เพียงพอ ปัญหาทางคณิตศาสตร์ล้วนๆ อีกประการหนึ่งตามมาจากข้อความนี้ - มี "false vacua" จำนวนมากเกิดขึ้น

คำอธิบายที่ง่ายที่สุดสำหรับการบิดเบี้ยวของช่องว่างที่เราไม่สามารถสังเกตเห็นได้ เช่นเดียวกับการมีอยู่ของแวคัวที่ผิดพลาดก็คือลิขสิทธิ์ นักฟิสิกส์สตริงอาศัยแนวคิดที่ว่ามีจักรวาลอื่นๆ จำนวนมากที่ไม่เพียงแต่มีกฎทางกายภาพที่แตกต่างกันเท่านั้น แต่ยังมีมิติที่แตกต่างกันอีกด้วย ดังนั้นเยื่อหุ้มจักรวาลของเราในรูปแบบที่เรียบง่ายสามารถแสดงเป็นทรงกลมซึ่งเป็นฟองบนพื้นผิวที่เราอาศัยอยู่และมิติทั้ง 7 อยู่ในสถานะ "ยุบ" จากนั้นโลกของเราพร้อมกับจักรวาลเมมเบรนอื่นๆ ก็เป็นเหมือนฟองสบู่จำนวนมากที่ลอยอยู่ในไฮเปอร์สเปซ 11 มิติ เราซึ่งมีอยู่ในอวกาศ 3 มิติ ไม่สามารถออกไปจากมันได้ จึงไม่มีโอกาสโต้ตอบกับจักรวาลอื่น

ดังที่ได้กล่าวไว้ข้างต้น โลกคู่ขนานและจักรวาลส่วนใหญ่นั้นตายไปแล้ว นั่นคือเนื่องจากกฎทางกายภาพที่ไม่เสถียรหรือไม่เหมาะสมสำหรับชีวิตสารของพวกมันจึงสามารถแสดงได้เช่นเฉพาะในรูปแบบของการสะสมอิเล็กตรอนแบบไม่มีโครงสร้างและ เหตุผลก็คือความหลากหลายของสถานะควอนตัมที่เป็นไปได้ของอนุภาค ค่าคงที่พื้นฐานที่แตกต่างกัน และจำนวนมิติที่แตกต่างกัน เป็นที่น่าสังเกตว่าสมมติฐานดังกล่าวไม่ได้ขัดแย้งกับหลักการของโคเปอร์นิคัสซึ่งกล่าวว่าโลกของเราไม่ได้มีเอกลักษณ์เฉพาะตัว เนื่องจากถึงแม้จะมีปริมาณเล็กน้อย อาจมีโลกที่กฎทางกายภาพ แม้จะแตกต่างจากของเรา แต่ก็ยังทำให้เกิดโครงสร้างที่ซับซ้อนและการเกิดขึ้นของชีวิตที่ชาญฉลาด

ความถูกต้องของทฤษฎี

แม้ว่าสมมติฐานลิขสิทธิ์จะฟังดูเหมือนหลุดออกมาจากหนังสือนิยายวิทยาศาสตร์ แต่ก็มีข้อเสียอยู่ประการหนึ่ง นั่นคือ เป็นไปไม่ได้ที่นักวิทยาศาสตร์จะพิสูจน์หรือหักล้างโดยใช้วิธีการทางวิทยาศาสตร์ แต่มีคณิตศาสตร์ที่ซับซ้อนอยู่เบื้องหลังและมีทฤษฎีทางกายภาพที่สำคัญและมีแนวโน้มจำนวนหนึ่งที่ต้องพึ่งพามัน ข้อโต้แย้งที่สนับสนุนลิขสิทธิ์ถูกนำเสนอในรายการต่อไปนี้:

• เป็นรากฐานสำหรับการดำรงอยู่ของการตีความกลศาสตร์ควอนตัมจากหลายโลก หนึ่งในสองทฤษฎีขั้นสูง (พร้อมกับการตีความโคเปนเฮเกน) ที่ช่วยแก้ปัญหาความไม่แน่นอนในกลศาสตร์ควอนตัม
• อธิบายสาเหตุของการมีอยู่ของการปรับจูนอย่างละเอียดของจักรวาล ในกรณีของลิขสิทธิ์ พารามิเตอร์ของโลกของเราเป็นเพียงหนึ่งในตัวเลือกที่เป็นไปได้
• นี่คือสิ่งที่เรียกว่า "ภูมิทัศน์ทฤษฎีสตริง" เนื่องจากช่วยแก้ปัญหาสุญญากาศที่ผิดพลาดและช่วยให้เราอธิบายเหตุผลว่าทำไมมิติจำนวนหนึ่งของจักรวาลของเราจึงพับเก็บ

• สนับสนุนโดย ซึ่งอธิบายส่วนขยายได้ดีที่สุด ในช่วงแรกของการก่อตัวของจักรวาล เป็นไปได้มากว่าจักรวาลจะถูกแบ่งออกเป็นสองจักรวาลขึ้นไป ซึ่งแต่ละจักรวาลวิวัฒนาการอย่างเป็นอิสระจากกัน แบบจำลองจักรวาลวิทยามาตรฐานสมัยใหม่ของจักรวาล Lambda-CDM มีพื้นฐานอยู่บนทฤษฎีการพองตัว

Max Tegmark นักจักรวาลวิทยาชาวสวีเดนเสนอการจำแนกโลกทางเลือกต่างๆ ดังนี้

1. จักรวาลที่อยู่นอกเหนือจักรวาลที่เรามองเห็นได้
2. จักรวาลที่มีค่าคงที่พื้นฐานและจำนวนมิติอื่นๆ ซึ่งสามารถวางตำแหน่งบนเยื่อหุ้มเซลล์อื่นได้ เป็นต้น ตามทฤษฎี M
3. จักรวาลคู่ขนานเกิดขึ้นจากการตีความกลศาสตร์ควอนตัมของโลกหลายโลก
4. ชุดสุดท้ายคือจักรวาลที่เป็นไปได้ทั้งหมด

ยังไม่มีอะไรจะพูดเกี่ยวกับชะตากรรมในอนาคตของทฤษฎีลิขสิทธิ์ แต่วันนี้มันครอบครองสถานที่อันทรงเกียรติในด้านจักรวาลวิทยาและฟิสิกส์เชิงทฤษฎีและได้รับการสนับสนุนจากนักฟิสิกส์ที่โดดเด่นจำนวนหนึ่งในยุคของเรา: Stephen Hawking, Brian Greene, Max เท็กมาร์ก, มิชิโอะ คาคุ, อลัน กัธ, นีล ไทสัน และคนอื่นๆ

แบบจำลองหนึ่งของจักรวาลหลายแห่งที่เป็นไปได้เรียกว่าทฤษฎีโลกหลายใบ ทฤษฎีนี้อาจดูแปลกและไม่สมจริงถึงขนาดที่ว่าอยู่ในภาพยนตร์นิยายวิทยาศาสตร์มากกว่าในชีวิตจริง อย่างไรก็ตาม ไม่มีการทดลองใดที่สามารถสรุปผลให้ความน่าเชื่อถือของมันเสื่อมเสียได้

ต้นกำเนิดของสมมติฐานจักรวาลคู่ขนานมีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับการแนะนำแนวคิดกลศาสตร์ควอนตัมในช่วงต้นทศวรรษ 1900 กลศาสตร์ควอนตัมเป็นสาขาหนึ่งของฟิสิกส์ที่ศึกษาพิภพเล็ก ๆ ทำนายพฤติกรรมของวัตถุนาโนสโคป นักฟิสิกส์ประสบปัญหาในการปรับพฤติกรรมของสสารควอนตัมให้เข้ากับแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ ตัวอย่างเช่น โฟตอน ซึ่งเป็นลำแสงเล็กๆ สามารถเคลื่อนที่ขึ้นและลงในแนวตั้งได้ในขณะที่เคลื่อนที่ไปข้างหน้าหรือข้างหลังในแนวนอน

พฤติกรรมนี้แตกต่างอย่างสิ้นเชิงกับวัตถุที่มองเห็นได้ด้วยตาเปล่า ทุกสิ่งที่เราเห็นเคลื่อนไหวไม่ว่าจะเป็นคลื่นหรืออนุภาค ทฤษฎีความเป็นคู่ของสสารนี้เรียกว่าหลักการความไม่แน่นอนของไฮเซนเบิร์ก (HEP) ซึ่งระบุว่าการสังเกตการณ์ส่งผลต่อปริมาณ เช่น ความเร็วและตำแหน่ง

ในส่วนที่เกี่ยวข้องกับกลศาสตร์ควอนตัม เอฟเฟกต์การสังเกตนี้อาจส่งผลต่อรูปแบบอนุภาคหรือคลื่นของวัตถุควอนตัมในระหว่างการวัด ทฤษฎีควอนตัมในอนาคต เช่น การตีความของ Niels Bohr ในโคเปนเฮเกน ใช้ PNG เพื่อโต้แย้งว่าวัตถุที่สังเกตไม่ได้คงไว้ซึ่งลักษณะที่เป็นคู่และสามารถอยู่ในสถานะเดียวเท่านั้น

ในปี 1954 นักศึกษาหนุ่มจากมหาวิทยาลัยพรินซ์ตันชื่อฮิวจ์ เอเวอเรตต์เสนอข้อเสนอที่ต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิงซึ่งแตกต่างจากแบบจำลองกลศาสตร์ควอนตัมยอดนิยม เอเวอเร็ตต์ไม่เชื่อว่าการสังเกตทำให้เกิดคำถามควอนตัม

แต่เขาแย้งว่าการสังเกตสสารควอนตัมทำให้เกิดความแตกแยกในจักรวาล กล่าวอีกนัยหนึ่ง จักรวาลสร้างสำเนาของตัวเองโดยคำนึงถึงความน่าจะเป็นทั้งหมด และสิ่งซ้ำซ้อนเหล่านี้จะมีอยู่โดยแยกจากกัน ทุกครั้งที่นักวิทยาศาสตร์ในจักรวาลหนึ่งวัดโฟตอน และวิเคราะห์เป็นคลื่น นักวิทยาศาสตร์คนเดียวกันในอีกจักรวาลหนึ่งจะวิเคราะห์โฟตอนเป็นอนุภาค แต่ละจักรวาลเหล่านี้นำเสนอความเป็นจริงที่มีเอกลักษณ์และเป็นอิสระซึ่งอยู่ร่วมกับจักรวาลคู่ขนานอื่นๆ

หากทฤษฎีโลกหลายใบ (MWT) ของเอเวอเรตต์ถูกต้อง จะมีความหมายหลายประการที่จะเปลี่ยนแปลงประสบการณ์ชีวิตของเราไปอย่างสิ้นเชิง การกระทำใด ๆ ที่มีผลลัพธ์ที่เป็นไปได้มากกว่าหนึ่งผลลัพธ์จะนำไปสู่การแตกแยกของจักรวาล ด้วยเหตุนี้ จักรวาลคู่ขนานจึงมีจำนวนอนันต์และมีสำเนาของแต่ละคนอย่างไม่สิ้นสุด

สำเนาเหล่านี้มีใบหน้าและร่างกายเหมือนกัน แต่มีบุคลิกที่แตกต่างกัน (อันหนึ่งอาจก้าวร้าวและอีกอันอยู่เฉยๆ) เนื่องจากแต่ละคนได้รับประสบการณ์ที่แตกต่างกัน ความเป็นจริงทางเลือกจำนวนอนันต์ยังชี้ให้เห็นว่าไม่มีใครสามารถบรรลุความสำเร็จที่ไม่เหมือนใครได้ บุคคลทุกคนหรือบุคคลนั้นในจักรวาลคู่ขนานทุกคน ได้ทำหรือจะทำทุกอย่างแล้ว

นอกจากนี้จาก TMM ยังติดตามว่าทุกคนเป็นอมตะ ความชราจะไม่มีวันหยุดเป็นนักฆ่าอย่างแน่นอน แต่ความจริงทางเลือกบางประการอาจมีความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีมากจนได้มีการพัฒนายาต่อต้านวัยขึ้นมา หากคุณตายในโลกหนึ่ง อีกโลกหนึ่งของคุณก็จะรอด

ผลที่ตามมาที่น่ากังวลที่สุดของจักรวาลคู่ขนานก็คือการรับรู้ของคุณต่อโลกไม่มีอยู่จริง “ความจริง” ของเราในขณะนี้ในจักรวาลคู่ขนานหนึ่งจะแตกต่างไปจากโลกอื่นโดยสิ้นเชิง มันเป็นเพียงนิยายเล็กๆ ของความจริงอันไม่มีที่สิ้นสุดและสมบูรณ์ คุณอาจเชื่อว่าคุณกำลังอ่านบทความนี้อยู่ แต่มีสำเนาของคุณหลายฉบับที่ยังไม่ได้อ่าน ที่จริงแล้วคุณยังเป็นผู้เขียนบทความนี้ในความเป็นจริงอันห่างไกลอีกด้วย การชนะรางวัลและการตัดสินใจมีความสำคัญหรือไม่หากเราอาจสูญเสียรางวัลเหล่านั้นและเลือกอย่างอื่น หรือใช้ชีวิตพยายามที่จะประสบความสำเร็จมากขึ้นทั้งๆ ที่เราอาจตายไปแล้วที่อื่น?

นักวิทยาศาสตร์บางคน เช่น ฮานส์ โมราเวค นักคณิตศาสตร์ชาวออสเตรีย ได้พยายามหักล้างความเป็นไปได้ของจักรวาลคู่ขนาน Moravec พัฒนาการทดลองที่มีชื่อเสียงในปี 1987 ที่เรียกว่าการฆ่าตัวตายด้วยควอนตัม ซึ่งปืนที่เชื่อมต่อกับเครื่องจักรที่ใช้วัดควาร์กจะชี้ไปที่บุคคล แต่ละครั้งที่เหนี่ยวไกปืน จะมีการวัดการหมุนของควาร์ก อาวุธจะยิงหรือไม่ก็ได้ ขึ้นอยู่กับผลการวัด

จากการทดลองนี้ ปืนจะยิงหรือไม่ยิงบุคคลที่มีความน่าจะเป็น 50 เปอร์เซ็นต์ในแต่ละสถานการณ์ หาก TMM ไม่เป็นความจริง ความน่าจะเป็นของการอยู่รอดของมนุษย์จะลดลงหลังจากการวัดควาร์กแต่ละครั้งจนกว่าจะถึงศูนย์

ในทางกลับกัน TMM ระบุว่าผู้ทดลองมีโอกาสรอดชีวิต 100% เสมอในจักรวาลคู่ขนานบางจักรวาล และบุคคลนั้นต้องเผชิญกับความเป็นอมตะของควอนตัม

เมื่อมีการวัดควาร์ก มีความเป็นไปได้สองประการ: อาวุธจะยิงหรือไม่ยิงก็ได้ ณ จุดนี้ TMM ระบุว่าจักรวาลแบ่งออกเป็นสองจักรวาลที่แตกต่างกันเพื่ออธิบายตอนจบที่เป็นไปได้สองแบบ อาวุธจะยิงในความเป็นจริงหนึ่ง แต่ไม่ใช่ในอีกความเป็นจริง

ด้วยเหตุผลทางศีลธรรม นักวิทยาศาสตร์ไม่สามารถใช้การทดลองของ Moravec เพื่อพิสูจน์หักล้างหรือยืนยันการมีอยู่ของโลกคู่ขนานได้ เนื่องจากผู้เข้าร่วมสามารถตายได้ในความเป็นจริงนั้นเท่านั้นและยังมีชีวิตอยู่ในโลกคู่ขนานอื่น ไม่ว่าจะด้วยวิธีใด ทฤษฎีหลายโลกและผลที่ตามมาที่น่าตกใจจะท้าทายทุกสิ่งที่เรารู้เกี่ยวกับจักรวาล

ข้อพิพาทและสมมติฐานเกี่ยวกับการมีอยู่ของดาวเคราะห์แฝดที่ไม่รู้จัก จักรวาลคู่ขนาน และแม้แต่กาแลคซี เกิดขึ้นมานานหลายทศวรรษ ทั้งหมดนี้มีพื้นฐานอยู่บนทฤษฎีความน่าจะเป็นโดยไม่เกี่ยวข้องกับแนวคิดของฟิสิกส์สมัยใหม่ ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา พวกเขาได้ถูกเพิ่มเข้าไปในแนวคิดเรื่องการมีอยู่ของจักรวาลที่ยิ่งใหญ่โดยอิงตามทฤษฎีที่ได้รับการพิสูจน์แล้ว - กลศาสตร์ควอนตัมและทฤษฎีสัมพัทธภาพ

“ Polit.ru” ตีพิมพ์บทความโดย Max Tegmark“ Parallel Universes” ซึ่งตั้งสมมติฐานเกี่ยวกับโครงสร้างของ superuniverse ที่ถูกกล่าวหาซึ่งในทางทฤษฎีประกอบด้วยสี่ระดับ อย่างไรก็ตาม ในทศวรรษหน้า นักวิทยาศาสตร์อาจมีโอกาสที่แท้จริงในการรับข้อมูลใหม่เกี่ยวกับคุณสมบัติของอวกาศ และด้วยเหตุนี้ จึงยืนยันหรือหักล้างสมมติฐานนี้ บทความนี้ตีพิมพ์ในวารสาร “In the World of Science” (2003. ฉบับที่ 8)

วิวัฒนาการทำให้เรามีสัญชาตญาณเกี่ยวกับฟิสิกส์ในชีวิตประจำวันซึ่งมีความสำคัญต่อบรรพบุรุษยุคแรกของเรา ดังนั้นเมื่อเราก้าวข้ามชีวิตประจำวันไปแล้วเราก็สามารถคาดหวังถึงสิ่งแปลก ๆ ได้

แบบจำลองทางจักรวาลวิทยาที่ง่ายที่สุดและเป็นที่นิยมมากที่สุดทำนายว่าเรามีแฝดอยู่ในกาแลคซีที่อยู่ห่างออกไปประมาณ 10 ถึงพลัง 1,028 เมตร ระยะทางนั้นไกลมากจนเกินขอบเขตของการสังเกตการณ์ทางดาราศาสตร์ แต่ก็ไม่ได้ทำให้แฝดของเรามีความเป็นจริงน้อยลงแต่อย่างใด สมมติฐานนี้ตั้งอยู่บนพื้นฐานของทฤษฎีความน่าจะเป็น โดยไม่เกี่ยวข้องกับแนวคิดทางฟิสิกส์สมัยใหม่ สมมติฐานเดียวที่ยอมรับคืออวกาศนั้นไม่มีที่สิ้นสุดและเต็มไปด้วยสสาร อาจมีดาวเคราะห์อยู่มากมาย รวมถึงดาวเคราะห์ที่ผู้คนอาศัยอยู่ด้วยรูปลักษณ์เดียวกัน ชื่อและความทรงจำเดียวกัน ที่ต้องผ่านความผันผวนของชีวิตเช่นเดียวกับเรา

แต่เราจะไม่มีวันได้รับโอกาสได้เห็นชีวิตอื่นของเรา ระยะทางที่ไกลที่สุดที่เรามองเห็นคือระยะทางที่แสงสามารถเดินทางได้ในรอบ 14 พันล้านปีนับตั้งแต่บิ๊กแบง ระยะห่างระหว่างวัตถุที่มองเห็นได้ไกลที่สุดจากเราคือประมาณ 431026 ม. โดยจะกำหนดขอบเขตที่สังเกตได้ของจักรวาล ซึ่งเรียกว่าปริมาตรฮับเบิล หรือปริมาตรของขอบฟ้าจักรวาล หรือเรียกง่ายๆ ว่าจักรวาล จักรวาลของฝาแฝดของเรานั้นเป็นทรงกลมที่มีขนาดเท่ากันและมีศูนย์กลางอยู่บนดาวเคราะห์ของมัน นี่คือตัวอย่างที่ง่ายที่สุดของจักรวาลคู่ขนาน ซึ่งแต่ละจักรวาลเป็นเพียงส่วนเล็กๆ ของจักรวาลมหาจักรวาล

คำจำกัดความของ "จักรวาล" บ่งบอกว่าจักรวาลจะยังคงอยู่ในสาขาอภิปรัชญาตลอดไป อย่างไรก็ตาม ขอบเขตระหว่างฟิสิกส์และอภิปรัชญานั้นถูกกำหนดโดยความเป็นไปได้ของการทดสอบทฤษฎีเชิงทดลอง ไม่ใช่จากการมีอยู่ของวัตถุที่ไม่สามารถสังเกตได้ ขอบเขตของฟิสิกส์มีการขยายอย่างต่อเนื่อง รวมถึงแนวคิดที่เป็นนามธรรมมากขึ้น (และก่อนหน้านี้เป็นอภิปรัชญา) เช่น เกี่ยวกับโลกทรงกลม สนามแม่เหล็กไฟฟ้าที่มองไม่เห็น การขยายเวลาด้วยความเร็วสูง การทับซ้อนของสถานะควอนตัม ความโค้งของอวกาศ และหลุมดำ ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา แนวคิดเรื่องมหาจักรวาลได้ถูกเพิ่มเข้าไปในรายการนี้ ขึ้นอยู่กับทฤษฎีที่ได้รับการพิสูจน์แล้ว ได้แก่ กลศาสตร์ควอนตัมและสัมพัทธภาพ และตรงตามเกณฑ์พื้นฐานของวิทยาศาสตร์เชิงประจักษ์ ทั้งแบบคาดการณ์ได้และแบบเท็จ นักวิทยาศาสตร์พิจารณาจักรวาลคู่ขนานสี่ประเภท คำถามหลักไม่ใช่ว่าจักรวาลยิ่งใหญ่มีอยู่จริงหรือไม่ แต่คำถามหลักอยู่ที่ว่าจักรวาลนี้มีกี่ระดับ

ระดับ 1

เกินขอบฟ้าจักรวาลของเรา

จักรวาลคู่ขนานของเรานั้นประกอบขึ้นเป็นระดับแรกของจักรวาลอันยิ่งใหญ่ นี่เป็นประเภทที่มีการโต้แย้งน้อยที่สุด เราทุกคนรับรู้ถึงการมีอยู่ของสิ่งที่เรามองไม่เห็น แต่สามารถมองเห็นได้ด้วยการย้ายไปที่อื่นหรือเพียงแค่รอ ขณะที่เรารอให้เรือปรากฏเหนือขอบฟ้า วัตถุที่อยู่นอกขอบฟ้าจักรวาลของเรามีสถานะคล้ายกัน ขนาดของพื้นที่ที่สังเกตได้ของจักรวาลจะเพิ่มขึ้นหนึ่งปีแสงทุกปี เมื่อแสงที่เล็ดลอดออกมาจากบริเวณที่ห่างไกลมากขึ้นมาถึงเรา ซึ่งไกลออกไปนั้นคือความไม่มีที่สิ้นสุดที่ยังไม่มีใครมองเห็น เราอาจจะตายไปนานแล้วก่อนที่คู่หูของเราจะเข้ามาอยู่ในระยะสังเกตการณ์ แต่ถ้าการขยายตัวของเอกภพช่วยได้ ลูกหลานของเราอาจจะสามารถมองเห็นพวกมันได้ด้วยกล้องโทรทรรศน์ที่ทรงพลังเพียงพอ

ระดับ 1 ของมหาจักรวาลดูเหมือนจะชัดเจนมาก อวกาศจะไม่ไม่มีที่สิ้นสุดได้อย่างไร? มีป้ายตรงไหนเขียนว่า “ระวัง! จุดสิ้นสุดของอวกาศ"? หากมีจุดสิ้นสุดของอวกาศ อะไรจะเกิดขึ้นนอกเหนือจากนั้น? อย่างไรก็ตาม ทฤษฎีแรงโน้มถ่วงของไอน์สไตน์เรียกสัญชาตญาณนี้ให้เป็นคำถาม ช่องว่างอาจมีขอบเขตจำกัดได้หากมีความโค้งเป็นบวกหรือมีโทโพโลยีที่ผิดปกติ จักรวาลทรงกลม โทรอยด์ หรือ "เพรทเซล" สามารถมีปริมาตรจำกัดโดยไม่มีขอบเขต รังสีไมโครเวฟพื้นหลังคอสมิกทำให้สามารถทดสอบการมีอยู่ของโครงสร้างดังกล่าวได้ อย่างไรก็ตามข้อเท็จจริงยังคงพูดต่อต้านพวกเขา ข้อมูลดังกล่าวสอดคล้องกับแบบจำลองของจักรวาลอันไม่มีที่สิ้นสุด และตัวเลือกอื่นๆ ทั้งหมดอยู่ภายใต้ข้อจำกัดที่เข้มงวด

อีกทางเลือกหนึ่งคือ อวกาศไม่มีที่สิ้นสุด แต่สสารกระจุกตัวอยู่ในพื้นที่จำกัดรอบตัวเรา ในเวอร์ชันหนึ่งของแบบจำลอง "จักรวาลเกาะ" ที่ครั้งหนึ่งเคยได้รับความนิยม เป็นที่ยอมรับกันว่าสสารขนาดใหญ่จะกลายเป็นการทำให้บริสุทธิ์และมีโครงสร้างแฟร็กทัล ในทั้งสองกรณี จักรวาลเกือบทั้งหมดในจักรวาลมหาจักรวาลระดับ 1 ควรว่างเปล่าและไร้ชีวิตชีวา การศึกษาเมื่อเร็วๆ นี้เกี่ยวกับการกระจายตัวสามมิติของกาแลคซีและการแผ่รังสีพื้นหลัง (วัตถุ) แสดงให้เห็นว่าการกระจายตัวของสสารมีแนวโน้มที่จะสม่ำเสมอในสเกลขนาดใหญ่และไม่ก่อให้เกิดโครงสร้างที่มีขนาดใหญ่กว่า 1,024 เมตร หากแนวโน้มนี้ดำเนินต่อไป พื้นที่ที่เลยออกไป จักรวาลที่สังเกตได้ควรเต็มไปด้วยกาแลคซี ดวงดาว และดาวเคราะห์

สำหรับผู้สังเกตการณ์ในจักรวาลคู่ขนานระดับแรก กฎฟิสิกส์แบบเดียวกันจะมีผลเหมือนกับเรา แต่ภายใต้เงื่อนไขเริ่มต้นที่แตกต่างกัน ตามทฤษฎีสมัยใหม่ กระบวนการที่เกิดขึ้นในระยะเริ่มแรกของบิ๊กแบงกระจัดกระจายสสารแบบสุ่ม ดังนั้นโครงสร้างใดๆ ก็มีแนวโน้มที่จะเกิดขึ้น

นักจักรวาลวิทยายอมรับว่าจักรวาลของเราซึ่งมีการกระจายตัวของสสารเกือบจะสม่ำเสมอและความผันผวนของความหนาแน่นเริ่มต้นที่ 1/105 นั้นเป็นเรื่องปกติมาก (อย่างน้อยก็ในบรรดาจักรวาลที่มีผู้สังเกตการณ์) การประมาณค่าตามสมมติฐานนี้บ่งชี้ว่าแบบจำลองที่แน่นอนที่ใกล้ที่สุดของคุณอยู่ที่ระยะ 10 ยกกำลัง 1,028 เมตร ที่ระยะ 10 ยกกำลัง 1,092 เมตร ควรมีทรงกลมที่มีรัศมี 100 ปีแสง เหมือนกับอันที่อยู่ตรงกลางที่เราตั้งอยู่ เพื่อว่าทุกสิ่งที่เราเห็นในศตวรรษหน้าจะได้เห็นจากคู่หูของเราที่นั่นด้วย ที่ระยะห่างประมาณ 10 ยกกำลัง 1,0118 เมตรจากเรา ควรมีปริมาตรฮับเบิลที่เหมือนกันกับของเรา การประมาณเหล่านี้ได้มาจากการคำนวณจำนวนสถานะควอนตัมที่เป็นไปได้ที่ปริมาตรฮับเบิลสามารถมีได้หากอุณหภูมิของมันไม่เกิน 108 เคลวิน สามารถประมาณจำนวนสถานะได้โดยการถามคำถาม: ปริมาตรของฮับเบิลสามารถรองรับโปรตอนได้กี่ตัวที่อุณหภูมินี้ ? คำตอบคือ 10118 อย่างไรก็ตาม โปรตอนแต่ละตัวอาจมีอยู่หรือไม่มีอยู่ก็ได้ โดยให้ 2 ยกกำลัง 10118 รูปแบบที่เป็นไปได้ “กล่อง” ที่บรรจุหนังสือฮับเบิลจำนวนมากครอบคลุมความเป็นไปได้ทั้งหมด ขนาดของมันคือ 10 ยกกำลัง 1,0118 เมตร นอกเหนือจากนั้น จักรวาลรวมถึงของเราด้วย จะต้องทำซ้ำตัวเอง สามารถหาตัวเลขเดียวกันโดยประมาณได้จากการประมาณค่าทางอุณหพลศาสตร์หรือควอนตัมโน้มถ่วงของเนื้อหาข้อมูลทั้งหมดของจักรวาล

อย่างไรก็ตาม แฝดที่อยู่ใกล้ที่สุดของเราน่าจะอยู่ใกล้เรามากกว่าที่ประมาณการไว้ เนื่องจากกระบวนการสร้างดาวเคราะห์และวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิตสนับสนุนสิ่งนี้ นักดาราศาสตร์เชื่อว่าปริมาตรฮับเบิลของเรามีดาวเคราะห์ที่สามารถเอื้ออาศัยได้อย่างน้อย 1,020 ดวง ซึ่งบางดวงอาจคล้ายกับโลก

ในจักรวาลวิทยาสมัยใหม่ แนวคิดของจักรวาลมหาจักรวาลระดับ 1 ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการทดสอบทฤษฎี มาดูกันว่านักจักรวาลวิทยาใช้รังสีไมโครเวฟพื้นหลังคอสมิกเพื่อปฏิเสธแบบจำลองของเรขาคณิตทรงกลมจำกัดได้อย่างไร “จุด” ที่ร้อนและเย็นบนแผนที่ CMB มีขนาดที่มีลักษณะเฉพาะซึ่งขึ้นอยู่กับความโค้งของพื้นที่ ดังนั้นขนาดของจุดที่สังเกตได้จึงเล็กเกินไปที่จะสอดคล้องกับรูปทรงทรงกลม ขนาดเฉลี่ยของพวกมันแปรผันแบบสุ่มจากปริมาตรฮับเบิลหนึ่งไปยังอีกปริมาตรหนึ่ง ดังนั้นจึงเป็นไปได้ว่าจักรวาลของเราเป็นรูปทรงกลม แต่มีจุดเล็ก ๆ ที่ผิดปกติ เมื่อนักจักรวาลวิทยาบอกว่าพวกเขามองข้ามแบบจำลองทรงกลมที่ระดับความเชื่อมั่น 99.9% พวกเขาหมายความว่าหากแบบจำลองถูกต้อง ปริมาตรฮับเบิลที่น้อยกว่าหนึ่งในพันก็จะมีจุดเล็กเท่ากับที่สังเกตได้ ตามมาว่าทฤษฎีจักรวาลยิ่งยวดสามารถทดสอบได้และสามารถปฏิเสธได้ แม้ว่าเราจะมองไม่เห็นจักรวาลอื่นก็ตาม สิ่งสำคัญคือการคาดเดาว่ากลุ่มจักรวาลคู่ขนานคืออะไร และค้นหาการแจกแจงความน่าจะเป็น หรือสิ่งที่นักคณิตศาสตร์เรียกว่าหน่วยวัดของจักรวาลคู่ขนาน จักรวาลของเราจะต้องเป็นหนึ่งในจักรวาลที่เป็นไปได้มากที่สุด ถ้าไม่ ถ้าภายในกรอบของทฤษฎีมหาจักรวาล จักรวาลของเรากลายเป็นสิ่งที่ไม่น่าจะเป็นไปได้ ทฤษฎีนี้ก็จะพบกับความยากลำบาก ดังที่เราจะได้เห็นในภายหลัง ปัญหาของการวัดผลจะค่อนข้างรุนแรง

ระดับที่สอง

โดเมนหลังเงินเฟ้ออื่นๆ

หากเป็นเรื่องยากสำหรับคุณที่จะจินตนาการถึงจักรวาลมหาจักรวาลระดับ 1 ให้ลองจินตนาการถึงจักรวาลมหาจักรวาลจำนวนอนันต์ ซึ่งบางแห่งมีมิติของกาล-อวกาศที่แตกต่างกันและมีลักษณะเฉพาะด้วยค่าคงที่ทางกายภาพที่แตกต่างกัน เมื่อรวมกันเป็นมหาจักรวาลระดับ 2 ทำนายโดยทฤษฎีเงินเฟ้อชั่วนิรันดร์อันวุ่นวาย

ทฤษฎีเงินเฟ้อเป็นลักษณะทั่วไปของทฤษฎีบิกแบงที่ขจัดข้อบกพร่องของทฤษฎีหลัง เช่น ไม่สามารถอธิบายได้ว่าทำไมจักรวาลถึงใหญ่มาก เป็นเนื้อเดียวกันและแบนราบ การขยายตัวอย่างรวดเร็วของอวกาศในสมัยโบราณทำให้สามารถอธิบายคุณสมบัติเหล่านี้และคุณสมบัติอื่น ๆ ของจักรวาลได้ การยืดออกดังกล่าวสามารถทำนายได้โดยทฤษฎีอนุภาคหลายประเภท และหลักฐานที่มีอยู่ทั้งหมดก็สนับสนุนทฤษฎีดังกล่าว สำนวน "วุ่นวายชั่วนิรันดร์" ที่เกี่ยวข้องกับอัตราเงินเฟ้อบ่งชี้ถึงสิ่งที่เกิดขึ้นในระดับที่ใหญ่ที่สุด โดยทั่วไป พื้นที่จะยืดออกอย่างต่อเนื่อง แต่ในบางพื้นที่จะหยุดการขยายตัวและมีโดเมนที่แยกจากกันเกิดขึ้น เช่น ลูกเกดในแป้งที่ขึ้นฟู โดเมนดังกล่าวมีจำนวนอนันต์ปรากฏขึ้น และแต่ละโดเมนทำหน้าที่เป็นตัวอ่อนของจักรวาลมหาจักรวาลระดับ 1 ซึ่งเต็มไปด้วยสสารที่เกิดจากพลังงานในสนามที่ทำให้เกิดเงินเฟ้อ

โดเมนข้างเคียงนั้นอยู่ห่างจากเรามากกว่าอนันต์ ในแง่ที่ว่ามันไม่สามารถเข้าถึงได้แม้ว่าเราจะเคลื่อนที่ไปตลอดกาลด้วยความเร็วแสงก็ตาม เนื่องจากช่องว่างระหว่างโดเมนของเรากับโดเมนข้างเคียงนั้นขยายออกเร็วกว่าที่เราจะเคลื่อนที่เข้าไปได้ ทายาทของเราจะไม่เคยเห็นคู่หูระดับ II ของพวกเขาเลย และหากการขยายตัวของเอกภพกำลังเร่งขึ้น ดังที่การสังเกตการณ์ระบุ พวกเขาจะไม่มีวันเห็นคู่ของมันเลยแม้แต่ในระดับ 1 ก็ตาม

จักรวาลมหาจักรวาลระดับ 2 มีความหลากหลายมากกว่าจักรวาลมหาจักรวาลระดับ 1 มาก โดเมนแตกต่างกันไม่เพียงแต่ในเงื่อนไขเริ่มต้นเท่านั้น มุมมองที่แพร่หลายในหมู่นักฟิสิกส์คือมิติของกาลอวกาศ คุณสมบัติของอนุภาคมูลฐาน และสิ่งที่เรียกว่าค่าคงที่ทางกายภาพหลายๆ ค่าไม่ได้ถูกสร้างไว้ในกฎฟิสิกส์ แต่เป็นผลมาจากกระบวนการที่เรียกว่าการแตกหักแบบสมมาตร เชื่อกันว่าอวกาศในจักรวาลของเราเคยมีมิติที่เท่ากันเก้ามิติ ในช่วงเริ่มต้นของประวัติศาสตร์จักรวาล มีสามคนมีส่วนร่วมในการขยายและกลายเป็นมิติสามมิติที่เป็นลักษณะของจักรวาลในปัจจุบัน ขณะนี้ส่วนที่เหลืออีก 6 ชิ้นไม่สามารถตรวจพบได้ อาจเป็นเพราะพวกมันยังคงอยู่ในระดับจุลทรรศน์ โดยคงโครงสร้างโทโพโลยีแบบวงแหวนไว้ หรือเพราะว่าสสารทั้งหมดกระจุกตัวอยู่ในพื้นผิวสามมิติ (เมมเบรนหรือเพียงแค่เบรน) ในพื้นที่เก้ามิติ ดังนั้น ความสมมาตรดั้งเดิมของการวัดจึงถูกทำลาย ความผันผวนของควอนตัมที่ทำให้เกิดภาวะเงินเฟ้อวุ่นวายอาจทำให้เกิดการละเมิดสมมาตรที่แตกต่างกันในถ้ำต่างๆ บางส่วนอาจกลายเป็นสี่มิติ บางชนิดมีควาร์กเพียงสองมากกว่าสามชั่วอายุคน และอื่น ๆ อีกมากมาย - เพื่อให้มีค่าคงที่ทางจักรวาลวิทยาที่แข็งแกร่งกว่าจักรวาลของเรา

อีกวิธีหนึ่งของการเกิดขึ้นของมหาจักรวาลระดับ II สามารถแสดงได้ว่าเป็นวงจรแห่งการเกิดและการล่มสลายของจักรวาล ในช่วงทศวรรษที่ 1930 นักฟิสิกส์ Richard C. Tolman เสนอแนวคิดนี้ และเมื่อเร็ว ๆ นี้ Paul J. Steinhardt จากมหาวิทยาลัยพรินซ์ตันและ Neil Turok จากมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ได้ขยายแนวคิดนี้ออกไป แบบจำลองของ Steinhardt และ Turok จินตนาการถึงเบรนสามมิติอันที่สอง ซึ่งขนานกับของเราอย่างสมบูรณ์แบบ และจะแทนที่เมื่อสัมพันธ์กับมันในมิติลำดับที่สูงกว่าเท่านั้น จักรวาลคู่ขนานนี้ไม่สามารถแยกออกจากกันได้ เนื่องจากมันมีปฏิสัมพันธ์กับเรา อย่างไรก็ตาม การรวมตัวกันของจักรวาลทั้งในอดีต ปัจจุบัน และอนาคต ที่ Branes เหล่านี้ก่อตัวขึ้น เป็นตัวแทนของมหาจักรวาลที่มีความหลากหลายซึ่งเห็นได้ชัดว่ากำลังใกล้เข้ามาซึ่งเป็นผลมาจากการพองตัวที่วุ่นวาย สมมติฐานอีกประการหนึ่งของมหาจักรวาลเสนอโดยนักฟิสิกส์ ลี สโมลิน จากสถาบันปริมณฑลในวอเตอร์ลู (ออนแทรีโอ แคนาดา) จักรวาลเหนือของเขานั้นมีความหลากหลายใกล้เคียงกับระดับ II แต่มันกลายพันธุ์และสร้างจักรวาลใหม่ผ่านหลุมดำแทนที่จะเป็น Bran

แม้ว่าเราจะไม่สามารถโต้ตอบกับจักรวาลคู่ขนานระดับ II ได้ แต่นักจักรวาลวิทยาตัดสินการมีอยู่ของพวกมันด้วยหลักฐานทางอ้อม เนื่องจากพวกมันอาจเป็นสาเหตุของความบังเอิญที่แปลกประหลาดในจักรวาลของเรา ตัวอย่างเช่น โรงแรมแห่งหนึ่งให้ห้องหมายเลข 1967 แก่คุณ และคุณสังเกตว่าคุณเกิดในปี 1967 “บังเอิญจังเลย” คุณพูด อย่างไรก็ตาม เมื่อใคร่ครวญแล้ว คุณก็ได้ข้อสรุปว่าสิ่งนี้ไม่น่าแปลกใจนัก โรงแรมมีห้องพักหลายร้อยห้อง และคุณจะไม่ต้องคิดซ้ำอีกหากคุณได้รับห้องที่ไม่มีความหมายสำหรับคุณ หากคุณไม่รู้อะไรเกี่ยวกับโรงแรมเลย เพื่ออธิบายเรื่องบังเอิญนี้ คุณอาจคิดว่ามีห้องอื่นๆ อยู่ในโรงแรม

เพื่อเป็นตัวอย่างที่ใกล้ยิ่งขึ้น ให้พิจารณามวลของดวงอาทิตย์ ดังที่ทราบกันดีว่าความส่องสว่างของดาวฤกษ์ถูกกำหนดโดยมวลของมัน เมื่อใช้กฎฟิสิกส์ เราสามารถคำนวณได้ว่าสิ่งมีชีวิตบนโลกสามารถดำรงอยู่ได้ก็ต่อเมื่อมวลของดวงอาทิตย์อยู่ในช่วงตั้งแต่ 1.6x1030 ถึง 2.4x1030 กิโลกรัม ไม่เช่นนั้นภูมิอากาศของโลกจะเย็นกว่าดาวอังคารหรือร้อนกว่าดาวศุกร์ การวัดมวลดวงอาทิตย์ให้ค่า 2.0x1,030 กิโลกรัม เมื่อมองแวบแรก มวลดวงอาทิตย์ที่ตกอยู่ในช่วงค่าที่รองรับชีวิตบนโลกนั้นเกิดขึ้นโดยบังเอิญ

มวลดาวฤกษ์อยู่ในช่วง 1,029 ถึง 1,032 กิโลกรัม หากดวงอาทิตย์ได้รับมวลมาโดยบังเอิญ โอกาสที่จะตกอยู่ในช่วงที่เหมาะสมที่สุดสำหรับชีวมณฑลของเราก็จะน้อยมาก

ความบังเอิญที่ชัดเจนสามารถอธิบายได้โดยสมมติว่ามีกลุ่มดาว (ในกรณีนี้คือระบบดาวเคราะห์หลายระบบ) และปัจจัยการคัดเลือก (โลกของเราต้องเหมาะสมกับสิ่งมีชีวิต) เกณฑ์การคัดเลือกที่เกี่ยวข้องกับผู้สังเกตการณ์ดังกล่าวเรียกว่ามานุษยวิทยา และแม้ว่าการกล่าวถึงสิ่งเหล่านี้มักจะทำให้เกิดความขัดแย้ง แต่นักฟิสิกส์ส่วนใหญ่เห็นพ้องต้องกันว่าเกณฑ์เหล่านี้ไม่สามารถละเลยได้เมื่อเลือกทฤษฎีพื้นฐาน

ตัวอย่างทั้งหมดนี้เกี่ยวข้องกับจักรวาลคู่ขนานอย่างไร ปรากฎว่าการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยในค่าคงที่ทางกายภาพที่กำหนดโดยการทำลายความสมมาตรนำไปสู่จักรวาลที่แตกต่างในเชิงคุณภาพ ซึ่งเป็นจักรวาลที่เราไม่สามารถดำรงอยู่ได้ หากมวลของโปรตอนมากกว่าเพียง 0.2% โปรตอนก็จะสลายตัวกลายเป็นนิวตรอน ส่งผลให้อะตอมไม่เสถียร หากแรงอันตรกิริยาทางแม่เหล็กไฟฟ้าอ่อนลง 4% ไฮโดรเจนและดาวฤกษ์ธรรมดาก็จะไม่มีอยู่จริง หากพลังที่อ่อนแอยิ่งอ่อนแอลง ก็จะไม่มีไฮโดรเจน และถ้ามันแข็งแกร่งกว่า ซูเปอร์โนวาก็ไม่สามารถเติมเต็มอวกาศระหว่างดวงดาวด้วยองค์ประกอบหนักได้ หากค่าคงที่ทางจักรวาลวิทยาเพิ่มขึ้นอย่างเห็นได้ชัด จักรวาลก็จะขยายตัวอย่างไม่น่าเชื่อก่อนที่กาแลคซีจะก่อตัวขึ้นมาด้วยซ้ำ

ตัวอย่างที่ให้มาทำให้เราคาดหวังได้ว่าจักรวาลคู่ขนานจะมีค่าคงที่ทางกายภาพต่างกัน ทฤษฎีมหาจักรวาลระดับที่สองทำนายว่านักฟิสิกส์จะไม่สามารถรับค่าของค่าคงที่เหล่านี้จากหลักการพื้นฐานได้ แต่จะสามารถคำนวณการกระจายความน่าจะเป็นของชุดค่าคงที่ต่างๆ ในจำนวนทั้งสิ้นของจักรวาลทั้งหมดเท่านั้น อีกทั้งผลลัพธ์จะต้องสอดคล้องกับการมีอยู่ของเราในสิ่งหนึ่งด้วย

ระดับ 3

ควอนตัมจักรวาลมากมาย

จักรวาลยิ่งใหญ่ระดับ I และ II ประกอบด้วยจักรวาลคู่ขนานซึ่งอยู่ห่างไกลจากเรามากเกินขอบเขตทางดาราศาสตร์ อย่างไรก็ตาม ระดับต่อไปของจักรวาลอันยิ่งใหญ่นั้นอยู่รอบตัวเรา มันเกิดขึ้นจากการตีความกลศาสตร์ควอนตัมที่มีชื่อเสียงและเป็นที่ถกเถียงกันอย่างมาก ซึ่งเป็นแนวคิดที่ว่ากระบวนการควอนตัมแบบสุ่มทำให้จักรวาล "ขยายตัว" ออกเป็นหลายสำเนาของตัวเอง - หนึ่งชุดสำหรับแต่ละผลลัพธ์ที่เป็นไปได้ของกระบวนการ

ในตอนต้นของศตวรรษที่ยี่สิบ กลศาสตร์ควอนตัมอธิบายธรรมชาติของโลกอะตอม ซึ่งไม่เป็นไปตามกฎของกลศาสตร์นิวตันแบบดั้งเดิม แม้จะประสบความสำเร็จอย่างเห็นได้ชัด แต่ก็ยังมีการถกเถียงกันอย่างดุเดือดในหมู่นักฟิสิกส์เกี่ยวกับความหมายที่แท้จริงของทฤษฎีใหม่นี้ มันกำหนดสถานะของจักรวาลไม่ใช่ในแง่ของกลศาสตร์คลาสสิก เช่น ตำแหน่งและความเร็วของอนุภาคทั้งหมด แต่ผ่านวัตถุทางคณิตศาสตร์ที่เรียกว่าฟังก์ชันคลื่น ตามสมการของชโรดิงเงอร์ สถานะนี้เปลี่ยนแปลงไปตามกาลเวลาในลักษณะที่นักคณิตศาสตร์เรียกว่า "เอกภาพ" หมายความว่าฟังก์ชันคลื่นหมุนในปริภูมิมิติอนันต์เชิงนามธรรมที่เรียกว่าปริภูมิฮิลแบร์ต แม้ว่ากลศาสตร์ควอนตัมมักถูกกำหนดให้เป็นแบบสุ่มและไม่แน่นอนโดยพื้นฐาน แต่ฟังก์ชันคลื่นก็มีวิวัฒนาการในลักษณะที่ค่อนข้างกำหนดได้ ไม่มีอะไรสุ่มหรือไม่แน่ใจเกี่ยวกับเรื่องนี้

ส่วนที่ยากที่สุดคือการเชื่อมโยงฟังก์ชันคลื่นกับสิ่งที่เราสังเกต ฟังก์ชันคลื่นที่ถูกต้องหลายฟังก์ชันสอดคล้องกับสถานการณ์ที่ไม่เป็นธรรมชาติ เช่น เมื่อแมวทั้งตายและมีชีวิตในเวลาเดียวกัน ในสิ่งที่เรียกว่าการซ้อน ในยุค 20 ศตวรรษที่ XX นักฟิสิกส์หลีกเลี่ยงความแปลกประหลาดนี้ได้โดยการตั้งสมมุติฐานว่าฟังก์ชันคลื่นพังทลายลงไปสู่ผลลัพธ์คลาสสิกที่เฉพาะเจาะจงบางอย่างเมื่อมีคนสังเกต การเพิ่มนี้ทำให้สามารถอธิบายข้อสังเกตได้ แต่ได้เปลี่ยนทฤษฎีรวมที่สง่างามให้กลายเป็นทฤษฎีที่เลอะเทอะและไม่รวมกัน การสุ่มพื้นฐานที่มักเกิดจากกลศาสตร์ควอนตัมเป็นผลมาจากสมมุติฐานนี้

เมื่อเวลาผ่านไป นักฟิสิกส์ละทิ้งมุมมองนี้ไปสนับสนุนอีกมุมมองหนึ่ง ซึ่งเสนอในปี 1957 โดยฮิวจ์ เอเวอเรตต์ที่ 3 ผู้สำเร็จการศึกษาจากมหาวิทยาลัยพรินซ์ตัน เขาแสดงให้เห็นว่าสามารถทำได้โดยไม่ต้องมีสมมุติฐานของการล่มสลาย ทฤษฎีควอนตัมบริสุทธิ์ไม่ได้กำหนดข้อจำกัดใดๆ แม้ว่าจะคาดการณ์ว่าความเป็นจริงคลาสสิกประการหนึ่งจะค่อย ๆ แยกออกเป็นการซ้อนของความเป็นจริงดังกล่าวหลาย ๆ อย่าง ผู้สังเกตการณ์รับรู้ว่าการแบ่งแยกนี้เป็นเพียงการสุ่มเล็กน้อยโดยมีการแจกแจงความน่าจะเป็นที่ตรงกันทุกประการกับที่กำหนดโดยสมมุติฐานการล่มสลายแบบเก่า การซ้อนทับของจักรวาลคลาสสิกนี้คือจักรวาลระดับ 3

เป็นเวลากว่าสี่สิบปีที่การตีความนี้ทำให้นักวิทยาศาสตร์สับสน อย่างไรก็ตาม ทฤษฎีฟิสิกส์จะเข้าใจง่ายกว่าโดยการเปรียบเทียบมุมมองสองมุมมอง คือ มุมมองภายนอก จากตำแหน่งของนักฟิสิกส์ที่กำลังศึกษาสมการทางคณิตศาสตร์ (เช่น นกที่สำรวจทิวทัศน์จากความสูงของมัน) และภายในจากตำแหน่งผู้สังเกต (เรียกว่ากบ) ซึ่งอาศัยอยู่ตามภูมิประเทศที่นกสังเกต

จากมุมมองของนก จักรวาลระดับ 3 นั้นเรียบง่าย มีฟังก์ชันคลื่นเพียงฟังก์ชันเดียวที่พัฒนาไปตามกาลเวลาได้อย่างราบรื่นโดยไม่แยกหรือขนานกัน โลกควอนตัมนามธรรมที่อธิบายโดยฟังก์ชันคลื่นที่กำลังพัฒนาประกอบด้วยเส้นแบ่งและรวมเส้นประวัติศาสตร์คลาสสิกคู่ขนานอย่างต่อเนื่องจำนวนมาก เช่นเดียวกับปรากฏการณ์ควอนตัมจำนวนหนึ่งที่ไม่สามารถอธิบายได้ภายในกรอบของแนวคิดคลาสสิก แต่จากมุมมองของกบ สามารถมองเห็นได้เพียงส่วนเล็กๆ ของความเป็นจริงนี้เท่านั้น เธอสามารถมองเห็นจักรวาลระดับ 1 ได้ แต่กระบวนการลดความสอดคล้องซึ่งคล้ายกับการล่มสลายของฟังก์ชันคลื่น แต่ด้วยการรักษาความสามัคคี ไม่อนุญาตให้เธอเห็นสำเนาขนานของตัวเองในระดับ 3

เมื่อผู้สังเกตการณ์ถูกถามคำถามที่เขาต้องตอบอย่างรวดเร็ว ผลกระทบทางควอนตัมในสมองของเขานำไปสู่การตัดสินใจที่ซ้อนกันเช่นนี้: “อ่านบทความต่อไป” และ “หยุดอ่านบทความ” จากมุมมองของนก การตัดสินใจทำให้บุคคลนั้นทวีคูณเป็นสำเนา ซึ่งบางส่วนยังคงอ่านต่อไป ในขณะที่บางคนหยุดอ่าน อย่างไรก็ตาม จากมุมมองภายใน คู่ผสมทั้งสองไม่ได้ตระหนักถึงการมีอยู่ของคู่อื่น และมองว่าการแยกเป็นเพียงความไม่แน่นอนเล็กน้อย ความเป็นไปได้ที่จะอ่านต่อหรือหยุดอ่าน

ไม่ว่ามันจะดูแปลกแค่ไหนก็ตามสถานการณ์เดียวกันนี้ก็ยังเกิดขึ้นแม้แต่ในจักรวาลระดับ 1 แน่นอนว่าคุณตัดสินใจที่จะอ่านต่อ แต่หนึ่งในคู่หูของคุณในกาแลคซีอันห่างไกลวางนิตยสารลงหลังจากย่อหน้าแรก ระดับ I และ III แตกต่างกันเฉพาะที่ที่อยู่คู่ของคุณเท่านั้น ในระดับ 1 พวกเขาอาศัยอยู่ที่ไหนสักแห่งที่ห่างไกล ในอวกาศสามมิติเก่าๆ และที่ระดับ 3 พวกเขาอาศัยอยู่บนสาขาควอนตัมอีกสาขาหนึ่งของอวกาศฮิลเบิร์ตขนาดอนันต์

การดำรงอยู่ของระดับ III เป็นไปได้เฉพาะภายใต้เงื่อนไขที่ว่าวิวัฒนาการของฟังก์ชันคลื่นในเวลาจะเป็นแบบเดียวกัน จนถึงขณะนี้การทดลองยังไม่ได้เปิดเผยความเบี่ยงเบนจากความสามัคคี ในทศวรรษที่ผ่านมา ได้รับการยืนยันสำหรับระบบขนาดใหญ่ทั้งหมด รวมถึง C60 fullerene และไฟเบอร์ออปติกที่ยาวเป็นกิโลเมตร ตามทฤษฎีแล้ว ข้อสันนิษฐานของความสามัคคีได้รับการสนับสนุนจากการค้นพบการละเมิดการเชื่อมโยงกัน นักทฤษฎีบางคนที่ทำงานในสาขาแรงโน้มถ่วงควอนตัมตั้งคำถามกับเรื่องนี้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งสันนิษฐานว่าการระเหยของหลุมดำสามารถทำลายข้อมูลซึ่งไม่ใช่กระบวนการเดียว อย่างไรก็ตาม ความก้าวหน้าล่าสุดในทฤษฎีสตริงชี้ให้เห็นว่าแม้แต่แรงโน้มถ่วงควอนตัมก็ยังเป็นหนึ่งเดียว

หากเป็นเช่นนั้น หลุมดำจะไม่ทำลายข้อมูล แต่เพียงถ่ายโอนข้อมูลไปที่ไหนสักแห่ง ถ้าฟิสิกส์เป็นหนึ่งเดียวกัน จะต้องแก้ไขภาพมาตรฐานของอิทธิพลของความผันผวนของควอนตัมในระยะแรกของบิกแบง ความผันผวนเหล่านี้ไม่ได้สุ่มกำหนดการซ้อนทับของเงื่อนไขเริ่มต้นที่เป็นไปได้ทั้งหมดที่มีอยู่ร่วมกัน ในกรณีนี้ การละเมิดการเชื่อมโยงกันทำให้เงื่อนไขเริ่มต้นทำงานในลักษณะคลาสสิกในสาขาควอนตัมต่างๆ ประเด็นสำคัญคือการกระจายผลลัพธ์ในสาขาควอนตัมที่แตกต่างกันของปริมาตรฮับเบิลหนึ่งปริมาตร (ระดับ III) จะเหมือนกับการกระจายผลลัพธ์ในปริมาตรฮับเบิลที่แตกต่างกันของสาขาควอนตัมหนึ่งสาขา (ระดับ I) คุณสมบัติของความผันผวนของควอนตัมนี้เป็นที่รู้จักในกลศาสตร์ทางสถิติว่าเป็นความยศาสตร์

เหตุผลเดียวกันนี้ใช้กับระดับ II กระบวนการทำลายความสมมาตรไม่ได้นำไปสู่ผลลัพธ์ที่ไม่เหมือนใคร แต่เป็นการซ้อนทับของผลลัพธ์ทั้งหมด ซึ่งจะแยกออกอย่างรวดเร็วตามเส้นทางที่แยกจากกัน ดังนั้น ถ้าเป็นค่าคงที่ทางกายภาพ มิติของอวกาศ-เวลา เป็นต้น อาจแตกต่างกันในสาขาควอนตัมคู่ขนานที่ระดับ 3 จากนั้นจะแตกต่างกันในจักรวาลคู่ขนานที่ระดับ 2 ด้วย

กล่าวอีกนัยหนึ่ง จักรวาลระดับ 3 ไม่ได้เพิ่มอะไรใหม่ให้กับสิ่งที่มีอยู่ในระดับ 1 และ 2 มีเพียงสำเนาของจักรวาลเดียวกันมากขึ้น - เส้นประวัติศาสตร์เดียวกันที่พัฒนาครั้งแล้วครั้งเล่าในสาขาควอนตัมที่แตกต่างกัน การถกเถียงอย่างเผ็ดร้อนเกี่ยวกับทฤษฎีของเอเวอเรตต์ดูเหมือนจะลดลงในไม่ช้าด้วยการค้นพบมหาจักรวาลระดับ 1 และ 2 ที่ยิ่งใหญ่พอๆ กัน แต่มีความขัดแย้งน้อยกว่า

การประยุกต์แนวคิดเหล่านี้มีความลึกซึ้ง ตัวอย่างเช่น คำถามนี้: จำนวนจักรวาลเพิ่มขึ้นแบบทวีคูณเมื่อเวลาผ่านไปหรือไม่? คำตอบคือไม่คาดคิด: ไม่ จากมุมมองของนก มีจักรวาลควอนตัมเพียงแห่งเดียวเท่านั้น จำนวนจักรวาลที่แยกจากกันของกบในขณะนั้นคือเท่าใด นี่คือจำนวนปริมาตรฮับเบิลที่แตกต่างกันอย่างเห็นได้ชัด ความแตกต่างอาจมีเพียงเล็กน้อย เช่น ลองจินตนาการถึงดาวเคราะห์ที่กำลังเคลื่อนที่ไปในทิศทางที่ต่างกัน ลองจินตนาการว่าคุณแต่งงานกับคนอื่น ฯลฯ ในระดับควอนตัม มี 10 ยกกำลัง 1,0118 จักรวาล โดยมีอุณหภูมิไม่สูงกว่า 108 K ซึ่งมีจำนวนมหาศาลแต่มีจำกัด

สำหรับกบ วิวัฒนาการของฟังก์ชันคลื่นสอดคล้องกับการเคลื่อนไหวที่ไม่มีที่สิ้นสุดจากหนึ่งใน 10 สถานะเหล่านี้ไปเป็นกำลังของ 1,0118 สถานะไปยังอีกสถานะหนึ่ง ตอนนี้คุณอยู่ในจักรวาล A ซึ่งคุณกำลังอ่านประโยคนี้ และตอนนี้คุณอยู่ในจักรวาล B แล้ว ซึ่งคุณอ่านประโยคถัดไป กล่าวอีกนัยหนึ่ง มีผู้สังเกตการณ์ใน B ซึ่งเหมือนกับผู้สังเกตการณ์ในจักรวาล A โดยมีข้อแตกต่างเพียงอย่างเดียวคือเขามีความทรงจำเพิ่มเติม ในทุกช่วงเวลา สภาวะที่เป็นไปได้ทั้งหมดมีอยู่ ดังนั้นเวลาที่ผ่านไปจึงสามารถเกิดขึ้นได้ต่อหน้าต่อตาของผู้สังเกต แนวคิดนี้แสดงออกมาในนวนิยายวิทยาศาสตร์ของเขาเรื่อง Permutation City (1994) โดยนักเขียน Greg Egan และพัฒนาโดยนักฟิสิกส์ David Deutsch จากมหาวิทยาลัยอ๊อกซฟอร์ด นักฟิสิกส์อิสระ Julian Barbour และคนอื่น ๆ เราเห็นว่าแนวคิดของจักรวาลอันยิ่งใหญ่สามารถเล่นได้ มีบทบาทสำคัญในการทำความเข้าใจธรรมชาติของเวลา

ระดับที่ 4

โครงสร้างทางคณิตศาสตร์อื่นๆส

เงื่อนไขเริ่มต้นและค่าคงที่ทางกายภาพในมหาจักรวาลระดับ I, II และ III อาจแตกต่างกัน แต่กฎพื้นฐานของฟิสิกส์เหมือนกัน ทำไมเราถึงหยุดที่นี่? เหตุใดกฎทางกายภาพจึงไม่แตกต่างกัน? แล้วจักรวาลที่ปฏิบัติตามกฎคลาสสิกโดยไม่มีผลกระทบเชิงสัมพัทธภาพล่ะ? แล้วเวลาที่เคลื่อนไหวเป็นขั้นๆ แบบแยกส่วน เช่น ในคอมพิวเตอร์ล่ะ

แล้วจักรวาลในฐานะรูปทรงสิบสองหน้าที่ว่างเปล่าล่ะ? ในจักรวาลระดับ 4 ทางเลือกทั้งหมดนี้มีอยู่จริง

ความจริงที่ว่ามหาจักรวาลนั้นไม่ใช่เรื่องไร้สาระนั้นพิสูจน์ได้จากความสอดคล้องของโลกแห่งการใช้เหตุผลเชิงนามธรรมกับโลกแห่งความเป็นจริงของเรา สมการและแนวคิดและโครงสร้างทางคณิตศาสตร์อื่นๆ เช่น ตัวเลข เวกเตอร์ วัตถุทางเรขาคณิต บรรยายความเป็นจริงด้วยความสมจริงอันน่าทึ่ง ในทางกลับกัน เรารับรู้ถึงโครงสร้างทางคณิตศาสตร์ว่าเป็นของจริง ใช่ พวกเขามีคุณสมบัติตรงตามเกณฑ์พื้นฐานของความเป็นจริง: พวกเขาเหมือนกันสำหรับทุกคนที่ศึกษาพวกเขา ทฤษฎีบทนี้จะเป็นจริงไม่ว่าใครจะเป็นผู้พิสูจน์ก็ตาม ไม่ว่าจะเป็นบุคคล คอมพิวเตอร์ หรือโลมาที่ฉลาดก็ตาม อารยธรรมที่อยากรู้อยากเห็นอื่นๆ จะพบโครงสร้างทางคณิตศาสตร์แบบเดียวกับที่เรารู้จัก ดังนั้นนักคณิตศาสตร์จึงบอกว่าพวกเขาไม่ได้สร้าง แต่ค้นพบวัตถุทางคณิตศาสตร์แทน

มีกระบวนทัศน์ความสัมพันธ์ระหว่างคณิตศาสตร์และฟิสิกส์สองแบบเชิงตรรกะ แต่เป็นแนวขวางซึ่งเกิดขึ้นในสมัยโบราณ ตามกระบวนทัศน์ของอริสโตเติล ความเป็นจริงทางกายภาพถือเป็นเรื่องปฐมภูมิ และภาษาทางคณิตศาสตร์เป็นเพียงการประมาณที่สะดวกเท่านั้น ภายในกรอบกระบวนทัศน์ของเพลโต โครงสร้างทางคณิตศาสตร์นั้นมีอยู่จริงอย่างแท้จริง และผู้สังเกตการณ์รับรู้สิ่งเหล่านั้นได้ไม่สมบูรณ์ กล่าวอีกนัยหนึ่ง กระบวนทัศน์เหล่านี้แตกต่างกันในความเข้าใจในสิ่งที่เป็นปฐมภูมิ - มุมมองกบของผู้สังเกตการณ์ (กระบวนทัศน์ของอริสโตเติล) หรือมุมมองของนกจากความสูงของกฎฟิสิกส์ (มุมมองของเพลโต)

กระบวนทัศน์ของอริสโตเติลคือวิธีที่เรารับรู้โลกตั้งแต่วัยเด็ก ก่อนที่เราจะได้ยินเกี่ยวกับคณิตศาสตร์เป็นครั้งแรก มุมมองของเพลโตคือความรู้ที่ได้รับ นักฟิสิกส์เชิงทฤษฎีสมัยใหม่มีแนวโน้มไปทางสิ่งนี้ โดยเสนอว่าคณิตศาสตร์อธิบายจักรวาลได้ดีอย่างแม่นยำ เนื่องจากจักรวาลนั้นมีธรรมชาติทางคณิตศาสตร์ จากนั้นฟิสิกส์ทั้งหมดก็ลงมาเพื่อแก้ปัญหาทางคณิตศาสตร์และนักคณิตศาสตร์ที่ชาญฉลาดอย่างไม่มีขีด จำกัด สามารถคำนวณภาพของโลกในระดับกบเท่านั้นบนพื้นฐานของกฎพื้นฐานเท่านั้นนั่นคือ คำนวณสิ่งที่ผู้สังเกตการณ์มีอยู่ในจักรวาล สิ่งที่พวกเขารับรู้ และภาษาที่พวกเขาประดิษฐ์ขึ้นเพื่อถ่ายทอดการรับรู้ของพวกเขา

โครงสร้างทางคณิตศาสตร์เป็นสิ่งที่เป็นนามธรรม ซึ่งเป็นเอนทิตีที่ไม่เปลี่ยนแปลงเหนือกาลเวลาและอวกาศ หากเรื่องราวเป็นภาพยนตร์ โครงสร้างทางคณิตศาสตร์ก็จะไม่สอดคล้องกับเฟรมเดียว แต่รวมถึงภาพยนตร์โดยรวมด้วย ยกตัวอย่างโลกที่ประกอบด้วยอนุภาคขนาดศูนย์กระจายอยู่ในอวกาศสามมิติ จากมุมมองของนก ในกาลอวกาศสี่มิติ วิถีการเคลื่อนที่ของอนุภาคคือ "สปาเก็ตตี้" ถ้ากบเห็นอนุภาคเคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงที่ นกก็จะเห็นเส้นสปาเก็ตตี้เส้นตรงที่ยังไม่สุกจำนวนหนึ่ง หากกบเห็นอนุภาคสองอนุภาคหมุนอยู่ในวงโคจร นกก็เห็น "สปาเก็ตตี้" สองตัวบิดเป็นเกลียวคู่ สำหรับกบ โลกอธิบายได้ด้วยกฎการเคลื่อนที่และแรงโน้มถ่วงของนิวตัน สำหรับนก โลกอธิบายด้วยเรขาคณิตแบบ "สปาเก็ตตี้" เช่น โครงสร้างทางคณิตศาสตร์ สำหรับเธอแล้ว ตัวกบเองก็เป็นเหมือนลูกบอลหนาๆ ซึ่งการผสมผสานที่ซับซ้อนนั้นสอดคล้องกับกลุ่มอนุภาคที่เก็บและประมวลผลข้อมูล โลกของเราซับซ้อนกว่าตัวอย่างที่พิจารณา และนักวิทยาศาสตร์ไม่รู้ว่าโลกนี้สอดคล้องกับโครงสร้างทางคณิตศาสตร์ใด

กระบวนทัศน์ของเพลโตมีคำถาม: ทำไมโลกของเราถึงเป็นเช่นนี้? สำหรับอริสโตเติล นี่เป็นคำถามที่ไม่มีความหมาย: โลกมีอยู่จริง และมันก็เป็นเช่นนั้น! แต่ผู้ติดตามของเพลโตสนใจ: โลกของเราแตกต่างออกไปได้ไหม? ถ้าจักรวาลมีพื้นฐานทางคณิตศาสตร์ แล้วเหตุใดจักรวาลจึงมีโครงสร้างทางคณิตศาสตร์เพียงโครงสร้างเดียวจากหลายๆ โครงสร้าง? ดูเหมือนว่าความไม่สมดุลขั้นพื้นฐานนั้นอยู่ในแก่นแท้ของธรรมชาติ ในการไขปริศนา ฉันตั้งสมมติฐานว่ามีความสมมาตรทางคณิตศาสตร์อยู่ นั่นคือ โครงสร้างทางคณิตศาสตร์ทั้งหมดถูกสร้างขึ้นมาทางกายภาพ และแต่ละโครงสร้างก็สอดคล้องกับจักรวาลคู่ขนาน องค์ประกอบของมหาจักรวาลนี้ไม่ได้อยู่ในอวกาศเดียวกัน แต่มีอยู่นอกเวลาและอวกาศ ส่วนใหญ่อาจจะไม่มีผู้สังเกตการณ์ สมมติฐานนี้สามารถมองได้ว่าเป็นลัทธิแบ่งแยกส่วนสุดโต่ง โดยยืนยันว่าโครงสร้างทางคณิตศาสตร์ของโลกแห่งความคิดของเพลโต หรือ "ภูมิทัศน์ทางจิต" ของนักคณิตศาสตร์ รูดี รัคเกอร์ จากมหาวิทยาลัยรัฐซานโฮเซ นั้นมีอยู่ในความรู้สึกทางกายภาพ สิ่งนี้คล้ายกับสิ่งที่นักจักรวาลวิทยา John D. Barrow แห่งมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์เรียกว่า "p ในสวรรค์" นักปรัชญา Robert Nozick จากมหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ดอธิบายว่าเป็น "หลักการเจริญพันธุ์" และนักปรัชญา David K. Lewis ) จากมหาวิทยาลัยพรินซ์ตันเรียกว่า "ความเป็นจริงแบบโมดัล ” ระดับที่ 4 ปิดลำดับชั้นของจักรวาลยิ่งยวด เนื่องจากทฤษฎีทางกายภาพที่มีความสอดคล้องในตัวเองสามารถแสดงออกมาในรูปแบบของโครงสร้างทางคณิตศาสตร์บางอย่างได้

สมมติฐานมหาจักรวาลระดับ 4 ทำให้สามารถทำนายได้หลายอย่าง ที่ระดับ II จะรวมชุด (ในกรณีนี้คือผลรวมของโครงสร้างทางคณิตศาสตร์ทั้งหมด) และเอฟเฟกต์การเลือก ในการจำแนกโครงสร้างทางคณิตศาสตร์ นักวิทยาศาสตร์ต้องสังเกตว่าโครงสร้างที่อธิบายโลกของเรานั้นเป็นโครงสร้างที่กว้างที่สุดในบรรดาโครงสร้างที่สอดคล้องกับการสังเกต ดังนั้นผลลัพธ์ของการสังเกตในอนาคตของเราควรเป็นผลลัพธ์ที่ทั่วไปที่สุดที่สอดคล้องกับข้อมูลการวิจัยก่อนหน้านี้ และข้อมูลของการวิจัยก่อนหน้านี้ควรเป็นข้อมูลทั่วไปที่สุดที่เข้ากันได้กับการดำรงอยู่ของเราโดยทั่วไป

การประเมินระดับความทั่วไปไม่ใช่เรื่องง่าย คุณสมบัติที่โดดเด่นและมั่นใจอย่างหนึ่งของโครงสร้างทางคณิตศาสตร์คือคุณสมบัติของความสมมาตรและความแปรปรวนที่ทำให้จักรวาลของเราเรียบง่ายและเป็นระเบียบนั้นมักถูกแบ่งปันกันโดยทั่วไป โครงสร้างทางคณิตศาสตร์มักจะมีคุณสมบัติเหล่านี้ตามค่าเริ่มต้น และการกำจัดคุณสมบัติเหล่านี้ออกไปจำเป็นต้องอาศัยสัจพจน์ที่ซับซ้อน

Occam พูดอะไร?

ดังนั้น ทฤษฎีจักรวาลคู่ขนานจึงมีลำดับชั้นสี่ระดับ โดยที่ในแต่ละระดับต่อมา จักรวาลจะน้อยลงเหมือนของเรา อาจมีลักษณะเฉพาะด้วยเงื่อนไขเริ่มต้นที่แตกต่างกัน (ระดับ 1) ค่าคงที่ทางกายภาพและอนุภาค (ระดับ II) หรือกฎทางกายภาพ (ระดับ IV) เป็นเรื่องตลกที่ระดับ 3 ได้รับการวิพากษ์วิจารณ์มากที่สุดในช่วงหลายทศวรรษที่ผ่านมา เนื่องจากเป็นระดับเดียวที่ไม่แนะนำจักรวาลประเภทใหม่เชิงคุณภาพ ในทศวรรษที่กำลังจะมาถึง การตรวจวัดโดยละเอียดของการแผ่รังสีไมโครเวฟพื้นหลังคอสมิกและการกระจายตัวของสสารในวงกว้างในจักรวาลจะช่วยให้เราสามารถระบุความโค้งและโทโพโลยีของอวกาศได้แม่นยำยิ่งขึ้น และยืนยันหรือหักล้างการมีอยู่ของระดับ 1 ข้อมูลเดียวกัน จะทำให้เราได้รับข้อมูลเกี่ยวกับระดับ II โดยการทดสอบทฤษฎีเงินเฟ้อชั่วนิรันดร์ที่วุ่นวาย ความก้าวหน้าในด้านฟิสิกส์ดาราศาสตร์และฟิสิกส์อนุภาคพลังงานสูงจะช่วยปรับแต่งระดับของการปรับค่าคงที่ทางกายภาพอย่างละเอียด เพิ่มความแข็งแกร่งหรือลดตำแหน่งระดับ II หากความพยายามในการสร้างคอมพิวเตอร์ควอนตัมประสบความสำเร็จ จะมีข้อโต้แย้งเพิ่มเติมเกี่ยวกับการมีอยู่ของเลเยอร์ III เนื่องจากการประมวลผลแบบขนานจะใช้ความขนานของเลเยอร์นี้ ผู้ทดลองยังมองหาหลักฐานการละเมิดความสามัคคีซึ่งจะช่วยให้พวกเขาสามารถปฏิเสธสมมติฐานของการมีอยู่ของระดับ III ได้ ในที่สุด ความสำเร็จหรือความล้มเหลวของความพยายามที่จะแก้ไขปัญหาที่สำคัญที่สุดของฟิสิกส์ยุคใหม่ - การรวมทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปเข้ากับทฤษฎีสนามควอนตัม - จะตอบคำถามเกี่ยวกับระดับ IV ไม่ว่าจะพบโครงสร้างทางคณิตศาสตร์ที่อธิบายจักรวาลของเราได้อย่างแม่นยำ หรือเราจะถึงขีดจำกัดของประสิทธิภาพอันน่าทึ่งของคณิตศาสตร์และถูกบังคับให้ละทิ้งสมมติฐานระดับ 4

แล้วจะเชื่อเรื่องจักรวาลคู่ขนานได้ไหม? ข้อโต้แย้งหลักในการดำรงอยู่ของพวกมันคือพวกมันสิ้นเปลืองและเข้าใจยากเกินไป ข้อโต้แย้งแรกคือทฤษฎีจักรวาลยิ่งยวดมีความเสี่ยงต่อการถูกมีดโกนของ Occam เพราะมันยืนยันการมีอยู่ของจักรวาลอื่นที่เราจะไม่มีวันได้เห็น เหตุใดธรรมชาติจึงต้องสิ้นเปลืองและ "สนุกสนาน" ด้วยการสร้างโลกที่แตกต่างจำนวนอนันต์? อย่างไรก็ตาม ข้อโต้แย้งนี้สามารถหันไปสนับสนุนการมีอยู่ของมหาจักรวาลได้ ธรรมชาติสูญเปล่าในทางใดบ้าง? แน่นอนว่าไม่ใช่ในอวกาศ มวล หรือจำนวนอะตอม: อะตอมมีจำนวนอนันต์อยู่แล้วในระดับ 1 การดำรงอยู่ของอะตอมนั้นไม่ต้องสงสัยเลย ดังนั้นจึงไม่มีเหตุผลที่จะต้องกังวลว่าธรรมชาติจะใช้อะตอมเหล่านี้อีกต่อไป ปัญหาที่แท้จริงคือความเรียบง่ายลดลงอย่างเห็นได้ชัด ผู้คลางแคลงกังวลเกี่ยวกับข้อมูลเพิ่มเติมที่จำเป็นในการอธิบายโลกที่มองไม่เห็น

อย่างไรก็ตาม วงดนตรีทั้งหมดมักจะเรียบง่ายกว่าสมาชิกแต่ละคน ปริมาณข้อมูลของอัลกอริธึมตัวเลข โดยประมาณคือความยาวของโปรแกรมคอมพิวเตอร์ที่สั้นที่สุดที่สร้างตัวเลขนี้ โดยแสดงเป็นบิต ยกตัวอย่างเซตของจำนวนเต็มทั้งหมด อะไรจะง่ายกว่ากัน - ทั้งชุดหรือเลขเดียว? เมื่อมองแวบแรก - ครั้งที่สอง อย่างไรก็ตาม แบบแรกสามารถสร้างขึ้นได้โดยใช้โปรแกรมง่ายๆ และตัวเลขตัวเดียวอาจยาวมากได้ ดังนั้นทั้งชุดจึงดูง่ายกว่า

ในทำนองเดียวกัน ชุดคำตอบทั้งหมดของสมการของไอน์สไตน์สำหรับเขตข้อมูลจะง่ายกว่าคำตอบเฉพาะแต่ละข้อ โดยวิธีแรกประกอบด้วยสมการเพียงไม่กี่สมการ และวิธีที่สองต้องระบุข้อมูลเริ่มต้นจำนวนมหาศาลบนไฮเปอร์เซอร์เฟสบางตัว ดังนั้น ความซับซ้อนจึงเพิ่มขึ้นเมื่อเรามุ่งเน้นไปที่องค์ประกอบเดียวของทั้งมวล โดยสูญเสียความสมมาตรและความเรียบง่ายที่มีอยู่ในองค์ประกอบทั้งหมดทั้งหมด

ในแง่นี้ มหาจักรวาลในระดับที่สูงกว่าจะง่ายกว่า การเปลี่ยนจากจักรวาลของเราไปสู่จักรวาลมหาจักรวาลระดับ 1 ทำให้ไม่จำเป็นต้องระบุเงื่อนไขเริ่มต้น การย้ายไปยังระดับ II เพิ่มเติมทำให้ไม่จำเป็นต้องระบุค่าคงที่ทางกายภาพ และที่ระดับ IV ไม่จำเป็นต้องระบุอะไรเลย ความซับซ้อนที่มากเกินไปเป็นเพียงการรับรู้เชิงอัตนัยซึ่งเป็นมุมมองของกบ และจากมุมมองของนก จักรวาลอันยิ่งใหญ่นี้แทบจะไม่ง่ายไปกว่านี้อีกแล้ว การร้องเรียนเกี่ยวกับความไม่เข้าใจนั้นเป็นสุนทรียะ ไม่ใช่ทางวิทยาศาสตร์ และมีเหตุผลเฉพาะในโลกทัศน์ของอริสโตเติลเท่านั้น เมื่อเราถามคำถามเกี่ยวกับธรรมชาติของความเป็นจริง เราไม่ควรคาดหวังคำตอบที่อาจดูแปลก ๆ ใช่ไหม?

คุณลักษณะทั่วไปของมหาจักรวาลทั้งสี่ระดับคือทฤษฎีที่เรียบง่ายที่สุดและสง่างามที่สุดเกี่ยวข้องกับจักรวาลคู่ขนานโดยค่าเริ่มต้น ในการปฏิเสธการดำรงอยู่ของมันจำเป็นต้องทำให้ทฤษฎีซับซ้อนขึ้นโดยการเพิ่มกระบวนการที่ไม่ได้รับการยืนยันจากการทดลองและสมมุติฐานที่ประดิษฐ์ขึ้นเพื่อจุดประสงค์นี้ - เกี่ยวกับความจำกัดของอวกาศการล่มสลายของฟังก์ชันคลื่นและความไม่สมดุลของภววิทยา ทางเลือกของเราขึ้นอยู่กับสิ่งที่ถือว่าสิ้นเปลืองและไม่เหมาะสมมากกว่า - คำพูดมากมายหรือจักรวาลมากมาย บางทีเมื่อเวลาผ่านไป เราจะคุ้นเคยกับลักษณะเฉพาะของจักรวาลของเรา และพบว่าความแปลกประหลาดของมันมีเสน่ห์

โลกของจักรวาลคู่ขนาน

ในงานทางทฤษฎีของนักจักรวาลวิทยามากขึ้นเรื่อย ๆ จักรวาลของเราก็สะท้อนให้เห็นในกระจกจำนวนนับไม่ถ้วนเช่นเดียวกับในกระจก จักรวาลคู่ขนานทวีคูณอย่างไม่มีกำหนด โลกคู่ของเราซึ่งในชาติอื่นยอมจำนนต่อสิ่งล่อใจทั้งหมดที่เราปฏิเสธ - และในทางกลับกัน จักรวาลที่แตกต่างจากเราในทุกด้าน: ด้วยกฎธรรมชาติและค่าคงที่ทางกายภาพที่แตกต่างกันอย่างสิ้นเชิง โดยที่เวลาไหลไปในทิศทางที่ต่างกัน โดยมีอนุภาคพุ่งด้วยความเร็วเหนือแสง

“ ความคิดเรื่องจักรวาลคู่ขนานดูน่าสงสัยมากสำหรับนักวิทยาศาสตร์ - เป็นที่หลบภัยสำหรับนักลึกลับนักฝันและผู้หลอกลวง นักฟิสิกส์คนใดก็ตามที่ตัดสินใจพูดคุยเกี่ยวกับจักรวาลคู่ขนานกลายเป็นเป้าหมายของการเยาะเย้ยในสายตาของเพื่อนร่วมงานทันทีและเสี่ยงต่ออาชีพของเขาเพราะถึงตอนนี้ยังไม่มีการยืนยันการทดลองแม้แต่น้อยเกี่ยวกับความถูกต้องของพวกเขา

แต่เมื่อเวลาผ่านไป ทัศนคติต่อปัญหานี้เปลี่ยนไปอย่างมาก และผู้มีจิตใจดีที่สุดก็พยายามแก้ไขมันอย่างต่อเนื่อง” มิชิโอะ คาคุ ศาสตราจารย์จากมหาวิทยาลัยนิวยอร์ก ผู้เขียนหนังสือ “Parallel Universes” กล่าว

ชุดของจักรวาลได้รับชื่อแล้ว: ลิขสิทธิ์, ลิขสิทธิ์ หนังสือวิทยาศาสตร์ที่จริงจังอุทิศให้กับเธอมากขึ้นเรื่อยๆ Marcus Chown ผู้เขียนหนึ่งในนั้นคือ "The Universe Next Door" นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์จากอังกฤษเขียนว่า "จักรวาลของเราไม่ใช่จักรวาลเดียว แต่เป็นจักรวาลเดียวในลำดับอื่นๆ ที่ไม่มีที่สิ้นสุด ที่ไหลไปตามแม่น้ำแห่งกาลเวลา เหมือนฟองโฟม ที่นั่น นอกเหนือจากขอบเขตที่ไกลที่สุดของจักรวาลที่มองเห็นได้ด้วยกล้องโทรทรรศน์ ยังมีจักรวาลที่พร้อมจะสอดคล้องกับสูตรทางคณิตศาสตร์ทั้งหมดเท่าที่จะจินตนาการได้”

Max Tegmark ผู้เขียนงานวิจัยเรื่อง "Parallel Universes" กล่าวว่า "ธรรมชาติบอกเราในหลายๆ ด้านว่าจักรวาลของเราเป็นเพียงหนึ่งในจักรวาลอื่นๆ มากมาย... ในเวลานี้ เรายังไม่สามารถเห็นได้ว่าส่วนต่างๆ เหล่านี้เป็นอย่างไร พอดีกับภาพขนาดยักษ์ภาพเดียว... แน่นอนว่าคนธรรมดาหลายคนพบว่าแนวคิดนี้ฟุ่มเฟือย และนักวิทยาศาสตร์หลายคนก็คิดเช่นนั้นเช่นกัน แต่นี่เป็นปฏิกิริยาทางอารมณ์ ผู้คนไม่ชอบขยะในจักรวาลที่ไร้ชีวิตเลย”

นักฟิสิกส์ที่มีอำนาจมากที่สุดในยุคของเราไม่ได้อยู่ห่างจากความหลงใหลนี้ ดังนั้น ศาสตราจารย์แห่งมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ มาร์ติน รีส์ นักดาราศาสตร์แห่งราชวงศ์บริเตนใหญ่จึงมั่นใจว่า “สิ่งที่เราคุ้นเคยเรียกว่า “มหาวิทยาลัย” แท้จริงแล้วเป็นเพียงจุดเชื่อมต่อเดียวในวงดนตรีทั้งหมด ค่อนข้างเป็นไปได้ที่จะมีจักรวาลอื่นอีกนับไม่ถ้วนที่กฎของธรรมชาติดูแตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง จักรวาลที่เราถือกำเนิดขึ้นนั้นเป็นส่วนหนึ่งของกลุ่มย่อยที่ไม่ธรรมดาซึ่งอนุญาตให้มีการเกิดขึ้นของจิตสำนึกได้”

แนวคิดประเภทนี้สอดคล้องกับแนวคิดสมัยใหม่ของนักฟิสิกส์และนักดาราศาสตร์ ดังนั้นจักรวาลของเราจึงถือกำเนิดขึ้นเมื่อ 13.7 พันล้านปีก่อนอันเป็นผลมาจากบิกแบง ไม่มีอะไรจะแนะนำว่านี่เป็นเหตุการณ์ที่มีเอกลักษณ์และโดดเดี่ยว การระเบิดดังกล่าวสามารถเกิดขึ้นได้นับครั้งไม่ถ้วน และก่อให้เกิดจักรวาลเอเลี่ยนอื่นอยู่เสมอ พวกเขาเหมือนชิ้นส่วนของปริศนาที่ประกอบเป็นภาพหนึ่งของ "โลกโดยรวม" - ลิขสิทธิ์

ความคิดนี้เต็มไปด้วยข้อสรุปที่แปลกประหลาด “เราถูกหลอกหลอนด้วยภาพเดิมๆ ที่ครอบงำจิตใจ” นักฟิสิกส์ชาวอเมริกัน แฟรงก์ วิลเช็ก กล่าวอย่างแดกดัน “เราเห็นสำเนาของเราเองจำนวนนับไม่ถ้วน ซึ่งแทบจะแยกไม่ออกจากกัน และนำไปสู่ชีวิตคู่ขนานของพวกเขาเอง และทุกช่วงเวลาที่คู่ผสมของเราปรากฏตัวมากขึ้นเรื่อยๆ ผู้ที่ใช้ชีวิตในรูปแบบที่แตกต่างที่สุดแห่งอนาคตของเราเอง”

โดยทั่วไปแล้ว รูปภาพประเภทนี้กลับไปสู่แนวคิดของนักฟิสิกส์ชาวอเมริกัน ฮิวจ์ เอเวอเรตต์ ซึ่งกล่าวไว้เมื่อกว่าครึ่งศตวรรษก่อนในปี 2500 เขาตีความทฤษฎีควอนตัมดังนี้ เขาเสนอว่าทุกครั้งที่ต้องเลือก ระหว่างสถานะที่เป็นไปได้หลายสถานะ จักรวาลของเราแบ่งออกเป็นจักรวาลคู่ขนานหลายจักรวาล ซึ่งคล้ายกันมาก จึงมีจักรวาลที่ฉันจะพบกับเอเลน่าคืนนี้ มีจักรวาลที่การประชุมจะไม่เกิดขึ้น และจากนี้ไปแต่ละคนก็จะพัฒนาไปในทางของตัวเอง ดังนั้นชีวิตส่วนตัวของฉันจึงเป็นเพียงกรณีพิเศษของโชคชะตามากมายที่ฉันและคู่ของฉันทุกคนต้องดำเนินชีวิตแบบสรุปผลรวม

ในเวลาเดียวกัน ความคิดของ Everett ยังเป็นวิธีที่ยอดเยี่ยมในการแก้ไขความขัดแย้งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ซึ่งเกิดขึ้นเมื่อเราพูดถึง "ไทม์แมชชีน" จะเกิดอะไรขึ้นหากนักประดิษฐ์ย้อนเวลากลับไปตกอยู่ในความเศร้าโศกอย่างบ้าคลั่งและตัดสินใจฆ่าตัวตาย? เขาจะตายตั้งแต่ยังเยาว์วัย เขาจะไม่ประดิษฐ์รถยนต์ที่บินข้ามกาลเวลา เขาจะไม่กลับไปเป็นหนุ่มเป็นสาวอีก เขาจะไม่ฆ่าตัวตาย เขาจะมีชีวิตอยู่ได้นานโดยมีส่วนร่วมในการสร้างสรรค์ทางเทคนิค เขาจะประดิษฐ์ไทม์แมชชีน เขาจะย้อนเวลากลับไปฆ่าตัวตาย เขาจะตายในวัยเยาว์ที่ห่างไกล... คุณเลื่อนไปตามห่วงโซ่เชิงตรรกะนี้เหมือนบนแถบ Mobius โดยไม่เข้าใจว่าคุณย้ายจากด้านหน้าไปด้านหลังตรงไหน

1991 - David Deutsch จากมหาวิทยาลัยออกซ์ฟอร์ดตัดปมของความขัดแย้งนี้ คุณสามารถเดินทางไปสู่อดีตได้จริงๆ - และแม้กระทั่งถือปืนอยู่ในมือ - แต่ทุกครั้งที่เราไปสู่อดีต เราพบว่าตัวเองไม่ได้อยู่ในจักรวาลของเรา ที่ซึ่งเรายังไม่เคยเห็นหรือได้ยินแขกคนใดจากอนาคต แต่ใน จักรวาลทางเลือกซึ่งถือกำเนิดขึ้นทันทีที่ไทม์แมชชีนลงจอด ในโลกของเรา กรอบความสัมพันธ์ระหว่างเหตุและผลนั้นไม่สั่นคลอน

“วัตถุเดินทางจากช่วงเวลาหนึ่ง ไหลไปในโลกหนึ่ง แล้วไปสิ้นสุดในเวลาอื่นและอีกโลกหนึ่ง แต่ไม่มีวัตถุใดที่สามารถเคลื่อนย้ายไปยังยุคอดีตของโลกเดียวกันได้” นี่คือวิธีที่เราสามารถสร้างประสบการณ์นี้ ซึ่งถูกแปลงเป็นการเดินทางสู่อวกาศคู่ขนาน คำพังเพยของมอริซ เมเทอร์ลินค์ “หากวันนี้ยูดาสออกเดินทาง เส้นทางนี้จะนำเขาไปสู่ยูดาส” ไม่สามารถต้านทานการทดสอบมุมมองทางจักรวาลวิทยาได้ คนที่ไปในอดีตเพื่อพบตัวเองจะพบว่ามีเพียงสองเท่าในอดีตของคนอื่น

แปลก? “การตีความของเอเวอเรตต์เป็นข้อสรุปที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ซึ่งควรจะสรุปได้หากเราถือว่าทฤษฎีควอนตัมเป็นคำสอนสากลที่นำไปใช้ได้ทุกที่ทุกเวลา” นักฟิสิกส์หลายคนจะเห็นด้วยกับเหตุผลดังกล่าว และคนอื่นๆ ก็มีส่วนร่วมในการสร้างแผนที่จักรวาล ซึ่งไม่สามารถรองรับจักรวาลใดจักรวาลหนึ่งได้ แต่มีจักรวาลจำนวนอนันต์

พวกเราที่มีเอกลักษณ์และเลียนแบบไม่ได้ กำลังทวีคูณเหมือนสำเนาภาพยนตร์ในดีวีดี ที่ถูกจัดเรียงในอพาร์ตเมนต์ต่างๆ และหากในขณะนี้แผ่นดิสก์หมายเลข 3234 กำลังรวบรวมฝุ่นในกล่องแสดงว่ามีคนใส่แผ่นดิสก์หมายเลข 3235 ลงในเครื่องเล่นและมีคนนำแผ่นดิสก์หมายเลข 3236 มาใส่ในกล่องเดียวกันและแผ่นดิสก์หมายเลข .... โดยทั่วไปแล้วทุกสิ่งที่อาจเกิดขึ้นย่อมเกิดขึ้นได้กับพวกเขา

เป็นไปได้ไหมที่จะเยี่ยมชมจักรวาลคู่ขนาน?

เมื่อนักวิทยาศาสตร์พูดถึงจักรวาลคู่ขนานพวกเขามักจะพูดถึงวัตถุต่าง ๆ : เกี่ยวกับพื้นที่ห่างไกลของจักรวาลซึ่งอยู่ระหว่าง "ซูเปอร์ลูมินัล" - การพองตัว - อเวจีเกี่ยวกับชุดของโลกที่ยังคงแตกแขนงออกจากจักรวาลของเราเกี่ยวกับขอบ ของเอกภพมิติ N ซึ่งเป็นเอกภพที่พวกเราคุ้นเคย

ตามสถานการณ์หนึ่ง ความหนาแน่นของพลังงานของสุญญากาศบางครั้งสามารถเปลี่ยนแปลงได้เองในลักษณะที่นำไปสู่การกำเนิดของ "จักรวาลลูกสาว" จักรวาลดังกล่าวกระจัดกระจายไปทั่วจักรวาลเหมือนฟองสบู่ที่เด็กเป่า ตามสถานการณ์อื่น จักรวาลใหม่ถือกำเนิดขึ้นในส่วนลึกของหลุมดำ

นักวิจารณ์มองว่าสมมติฐานลิขสิทธิ์นั้นเป็นเพียงการคาดเดา ไม่สามารถพิสูจน์หรือพิสูจน์ได้อย่างแท้จริง จักรวาลอื่นไม่สามารถสังเกตได้ เราไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาของเราเอง เช่นเดียวกับที่เราไม่สามารถมองเห็นเมื่อวานนี้หรือวันพรุ่งนี้ ตามกฎทางกายภาพหรือข้อเท็จจริงที่เรารู้จัก เป็นไปได้ไหมที่จะอธิบายสิ่งที่อยู่นอกขอบฟ้าของจักรวาล? คงจะเป็นการสันนิษฐานหากยืนยันว่า “ไม่มีดวงจันทร์ตราบใดที่ไม่มีใครมองเห็น” - ว่าไม่มีโลกอื่น เนื่องจากไม่สามารถมองเห็นได้ เราควรปฏิเสธ "จินตนาการเชิงคาดเดา" นี้หรือไม่ หากความพยายามที่จะอธิบายสิ่งที่อยู่นอกเหนือโลกของเรานั้นมีความมหัศจรรย์ในแบบของมันเอง

เราต้องจัดการกับรากฐานทางทฤษฎีเท่านั้นซึ่งไม่สามารถสร้างคุณค่าทางปฏิบัติได้ สำหรับความฟุ่มเฟือย ทฤษฎีควอนตัมในความเห็นของผู้สังเกตการณ์ภายนอกนั้นน่าอัศจรรย์ไม่น้อยไปกว่าการพูดถึงจักรวาลจำนวนอนันต์

หลักการฟิสิกส์เริ่มเป็นที่ยอมรับทีละน้อย: “ทุกสิ่งที่ไม่ได้รับอนุญาตจะต้องเป็นจริงอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้” ในกรณีนี้สิทธิ์ในการย้ายครั้งต่อไปจะถูกโอนไปยังฝ่ายตรงข้าม มันขึ้นอยู่กับพวกเขาที่จะพิสูจน์ความเป็นไปไม่ได้ของสมมติฐานนี้และมันขึ้นอยู่กับผู้ที่ชื่นชอบที่จะเสนอพวกเขา ดังนั้นส่วนแบ่งของนักวิจารณ์คือการโน้มน้าวใจว่าไม่มีจักรวาลใด ๆ มากมายที่มีสิทธิ์ที่จะดำรงอยู่ในพาร์เซกที่มีขนาด n มิติ และถ้าพวกเขาสามารถพิสูจน์ได้ มันก็จะค่อนข้างแปลก “หากจักรวาลของเรามีเพียงจักรวาลเดียว” เดนนิส วิลเลียม สเชียมา นักจักรวาลวิทยาชาวอังกฤษเขียน “คงเป็นเรื่องยากที่จะอธิบายว่าทำไมไม่มีที่ว่างสำหรับจักรวาลอื่นๆ อีกจำนวนมาก ในขณะที่จักรวาลนี้ยังคงมีอยู่”

ด้วยแนวคิดเรื่อง "จักรวาลหลายแห่ง" การปฏิวัติโคเปอร์นิกันซึ่งเริ่มขึ้นเมื่อ 5 ศตวรรษก่อนได้มาถึงข้อสรุปเชิงตรรกะ “ในตอนแรก ผู้คนเชื่อว่าโลกเป็นศูนย์กลางของจักรวาล” Alexander Vilenkin เขียน “จากนั้นก็เห็นได้ชัดว่าโลกครอบครองสถานที่เดียวกันกับดาวเคราะห์ดวงอื่นโดยประมาณ มันยากที่จะตกลงใจได้ว่าเราไม่มีเอกลักษณ์เฉพาะตัว”

ประการแรก โลกถูกขับออกจากใจกลางจักรวาล จากนั้นกาแล็กซีของเราก็กลายเป็นเกาะเล็กๆ เกาะหนึ่งในอวกาศ และตอนนี้อวกาศก็ขยายตัวมากขึ้น ราวกับเม็ดทรายในกระจกที่ไม่มีที่สิ้นสุด ขอบเขตอันไกลโพ้นของจักรวาลได้ขยายออกไปแล้ว - ในทุกทิศทาง ในทุกมิติ! ความไม่มีที่สิ้นสุดได้กลายเป็นความจริงตามธรรมชาติในวิชาฟิสิกส์ ซึ่งเป็นทรัพย์สินที่ไม่เปลี่ยนรูปของโลก

จึงมีจักรวาลอื่นๆ ซ่อนตัวอยู่ที่ไหนสักแห่งในระยะไกล เป็นไปได้ไหมที่จะเข้าถึงพวกเขา? บางที ในนิยายวิทยาศาสตร์ ถึงเวลาแล้วที่จะแทนที่ "ไทม์แมชชีน" ซึ่งมีเวลามากมายที่บินไปรอบโลกทั้งในอดีตและอนาคต ด้วย "เครื่องจักรอวกาศ" ซึ่งจะวิ่งผ่านโลกที่เป็นตัวเอกของเราไปสู่ เรขาคณิตเหนือธรรมชาติไม่ทราบระยะทาง นักวิทยาศาสตร์คิดอย่างไรเกี่ยวกับเรื่องนี้?

พ.ศ. 2548 (ค.ศ. 2005) - สถาบันการบินและอวกาศแห่งอเมริกามอบรางวัลในประเภท "การบินแห่งอนาคต" ให้กับนักฟิสิกส์ชาวออสเตรีย วอลเตอร์ เดรสเชอร์ และเพื่อนร่วมงานชาวเยอรมันของเขา โจอาคิม ฮอยเซอร์ หากแนวคิดที่พวกเขาเสนอนั้นถูกต้อง คุณสามารถไปดวงจันทร์ได้ภายในไม่กี่นาที ไปยังดาวอังคารได้ภายในสองชั่วโมงครึ่ง และ 80 วันก็เพียงพอแล้วไม่เพียงแต่จะเดินทางรอบโลกเท่านั้น แต่ยังเดินทางไปยังดาวฤกษ์ที่กำลังนอนอยู่ด้วย ห่างจากเราสิบปีแสง ข้อเสนอดังกล่าวไม่สามารถล้มเหลวได้ - มิฉะนั้นอวกาศจะถึงทางตัน ไม่มีทางเลือกอื่น: สักวันหนึ่งเราจะบินไปยังดวงดาว หรือการเดินทางในอวกาศนั้นไร้จุดหมายอย่างยิ่ง เช่น การพยายามกระโดดไปรอบโลกด้วยขาข้างเดียว

แนวคิดของ Drescher และ Heuser มีพื้นฐานมาจากอะไร? ครึ่งศตวรรษที่แล้ว นักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมัน เบิร์กฮาร์ด เฮม พยายามประสานสองทฤษฎีที่สำคัญที่สุดของฟิสิกส์ยุคใหม่ ได้แก่ กลศาสตร์ควอนตัมและทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป

ครั้งหนึ่ง ไอน์สไตน์แสดงให้เห็นว่าอวกาศในบริเวณใกล้กับดาวเคราะห์หรือดวงดาวนั้นโค้งงออย่างมาก และเวลาไหลไปช้ากว่าอยู่ห่างจากพวกมันมาก นี่เป็นเรื่องยากที่จะตรวจสอบ แต่อธิบายได้ง่ายด้วยอุปมา อวกาศสามารถเปรียบได้กับแผ่นยางที่ยืดออกอย่างแน่นหนา และเทห์ฟากฟ้าก็เป็นลูกบอลโลหะที่กระจัดกระจายวนเวียนอยู่รอบ ๆ อย่างน่าเบื่อหน่าย ยิ่งลูกบอลมีขนาดใหญ่เท่าไร ความกดอากาศที่อยู่ด้านล่างก็จะยิ่งลึกมากขึ้นเท่านั้น ไอน์สไตน์กล่าวว่าแรงโน้มถ่วงคือเรขาคณิตเชิงพื้นที่ ซึ่งเป็นการบิดเบี้ยวของกาล-อวกาศที่มองเห็นได้

เฮมนำความคิดของเขาไปสู่ข้อสรุปเชิงตรรกะ โดยตั้งสมมติฐานว่าปฏิสัมพันธ์พื้นฐานอื่นๆ นั้นถูกสร้างขึ้นโดยลักษณะของพื้นที่ที่เราอาศัยอยู่ - และเราอาศัยอยู่ในอวกาศหกมิติตามข้อมูลของไฮม์ (รวมถึงเวลา)

เดรสเชอร์และฮอยเซอร์ผู้ติดตามของเขาได้เพิ่มจำนวนมิติของจักรวาลของเราเป็นแปดมิติและยังบรรยายถึงวิธีที่เราสามารถเจาะทะลุมิติที่เราคุ้นเคยได้ (นี่คือ "การบินแห่งอนาคต"!)

แบบจำลองของ "เครื่องอวกาศ" มีดังต่อไปนี้: วงแหวนหมุนและสนามแม่เหล็กอันทรงพลังของการกำหนดค่าบางอย่าง เมื่อความเร็วของการหมุนของวงแหวนเพิ่มขึ้น ยานอวกาศที่ตั้งอยู่ที่นี่ดูเหมือนจะสลายไปในอากาศจนมองไม่เห็น (ผู้ที่ดูภาพยนตร์เรื่อง "ติดต่อ" ที่สร้างจากนวนิยายของคาร์ล เซแกนจำได้ดีกับฉากที่ยานทรงกลมหมุนอย่างดุเดือด ในสถานที่นั้นหายไปหลังม่านหมอก - ถูกส่งไปยัง "อุโมงค์รูหนอน")

ดังนั้นยานอวกาศของ Drescher และ Heuser ก็หลบหนีไปยังอีกมิติหนึ่งโดยที่ตามสมมติฐานของนักวิทยาศาสตร์ ค่าคงที่ทางกายภาพ รวมถึงความเร็วแสง สามารถใช้ค่าที่แตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง - เช่น สูงกว่ามาก เมื่อรีบเร่งผ่านมิติเอเลี่ยน - ผ่าน "จักรวาลคู่ขนาน" - ด้วยความเร็วเหนือแสง (ในความคิดของเรา) เรือก็ปรากฏตัวที่เป้าหมายทันทีไม่ว่าจะเป็นดวงจันทร์ ดาวอังคาร หรือดวงดาว

ผู้เขียนงานเขียนอย่างตรงไปตรงมาว่า "โครงการนี้มีข้อบกพร่อง" และ "มีข้อบกพร่องทางคณิตศาสตร์" โดยเฉพาะอย่างยิ่งยังไม่ชัดเจนว่าเรือทะลุจักรวาลคู่ขนานได้อย่างไรและน้อยมากที่จะออกไปจากมัน เทคโนโลยีสมัยใหม่ไม่สามารถทำได้ โดยทั่วไป ทฤษฎีที่นำเสนอตามที่ระบุไว้ในบทวิจารณ์ในนิตยสาร New Scientist นั้นเป็นเรื่องยากที่จะปรับให้เข้ากับฟิสิกส์ยุคใหม่ได้ แต่อาจเป็นทิศทางที่ค่อนข้างมีแนวโน้ม

จะเป็นอย่างไรหากผู้คนที่มีใจเดียวกันในโลกคู่ขนานของเราคิดแบบเดียวกันและอาจพยายามเข้าหาเราด้วยซ้ำ?

คุณคิดบ่อยแค่ไหนว่าโลกของเราในปัจจุบันจะมีโครงสร้างอย่างไร หากผลลัพธ์ของเหตุการณ์สำคัญทางประวัติศาสตร์บางอย่างแตกต่างออกไป โลกของเราจะเป็นอย่างไรหากไดโนเสาร์ไม่สูญพันธุ์? ทุกการกระทำและการตัดสินใจของเราจะกลายเป็นส่วนหนึ่งของอดีตโดยอัตโนมัติ ในความเป็นจริงไม่มีอยู่จริง ทุกสิ่งที่เราทำในขณะนี้ไม่สามารถเปลี่ยนแปลงได้ มันถูกบันทึกไว้ในความทรงจำของจักรวาล อย่างไรก็ตาม มีทฤษฎีหนึ่งที่บอกว่ามีหลายจักรวาลที่เรามีชีวิตที่แตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง การกระทำแต่ละอย่างของเราเชื่อมโยงกับทางเลือกที่แน่นอน และเมื่อทำการเลือกนี้ในจักรวาลของเรา ในแบบคู่ขนาน ก็คือ "ฉันอีกคน" ตัดสินใจตรงกันข้าม ทฤษฎีดังกล่าวมีความสมเหตุสมผลเพียงใดจากมุมมองทางวิทยาศาสตร์? เหตุใดนักวิทยาศาสตร์จึงหันไปใช้มัน? ลองคิดดูในบทความของเรา

แนวคิดหลายโลกของจักรวาล

ทฤษฎีชุดของโลกที่น่าเป็นไปได้ถูกกล่าวถึงครั้งแรกโดยนักฟิสิกส์ชาวอเมริกัน ฮิวจ์ เอเวอเรตต์ เขาเสนอวิธีแก้ปัญหาให้กับหนึ่งในความลึกลับควอนตัมหลักของฟิสิกส์ ก่อนที่จะพูดถึงทฤษฎีของฮิวจ์ เอเวอเรตต์ โดยตรง จำเป็นต้องเข้าใจว่าความลึกลับของอนุภาคควอนตัมนี้คืออะไร ซึ่งหลอกหลอนนักฟิสิกส์ทั่วโลกมานานหลายทศวรรษ

ลองจินตนาการถึงอิเล็กตรอนธรรมดา ปรากฎว่าในฐานะวัตถุควอนตัม มันสามารถอยู่ในสองแห่งในเวลาเดียวกันได้ คุณสมบัตินี้เรียกว่าการทับซ้อนของสองสถานะ แต่ความมหัศจรรย์ไม่ได้จบเพียงแค่นั้น ทันทีที่เราต้องการระบุตำแหน่งของอิเล็กตรอนเราก็พยายามทำให้อิเล็กตรอนตัวอื่นล้มลงจากนั้นจากควอนตัมมันจะกลายเป็นเรื่องธรรมดา เป็นไปได้อย่างไร: อิเล็กตรอนอยู่ที่จุด A และจุด B และทันใดนั้นในช่วงเวลาหนึ่งก็กระโดดไปที่ B

ฮิวจ์ เอเวอเรตต์เสนอการตีความปริศนาควอนตัมนี้ ตามทฤษฎีหลายโลกของเขา อิเล็กตรอนยังคงมีอยู่ในสองสถานะพร้อมๆ กัน ทุกอย่างขึ้นอยู่กับผู้สังเกตการณ์เอง ตอนนี้เขากลายเป็นวัตถุควอนตัมและแบ่งออกเป็นสองสถานะ หนึ่งในนั้นเขาเห็นอิเล็กตรอนที่จุด A อีกจุดหนึ่ง - ที่ B มีความเป็นจริงคู่ขนานสองประการและผู้สังเกตการณ์จะพบว่าตัวเองไม่เป็นที่รู้จักในเรื่องใด การแบ่งความเป็นจริงไม่ได้จำกัดอยู่แค่เพียงข้อสองเท่านั้น การแตกแขนงขึ้นอยู่กับการเปลี่ยนแปลงของเหตุการณ์เท่านั้น อย่างไรก็ตาม ความจริงทั้งหมดนี้ดำรงอยู่อย่างเป็นอิสระจากกัน ในฐานะผู้สังเกตการณ์ เราพบว่าตัวเองเป็นหนึ่งซึ่งเป็นไปไม่ได้ที่จะจากไป เช่นเดียวกับการเคลื่อนไปสู่คู่ขนาน

ออคตาวิโอ ฟอสซัตติ / Unsplash.com

จากมุมมองของแนวคิดนี้ การทดลองกับแมวที่เป็นวิทยาศาสตร์ที่สุดในประวัติศาสตร์ฟิสิกส์ - แมวของชโรดิงเงอร์ - สามารถอธิบายได้อย่างง่ายดาย ตามการตีความกลศาสตร์ควอนตัมของโลกหลายโลก แมวที่น่าสงสารในห้องเหล็กมีทั้งชีวิตและตาย เมื่อเราเปิดห้องนี้ ก็เหมือนกับว่าเรารวมตัวกับแมวและก่อตัวเป็นสองสถานะ - เป็นและตาย ซึ่งไม่ได้ตัดกัน จักรวาลสองแห่งที่แตกต่างกันได้ถูกสร้างขึ้น ในโลกหนึ่งเป็นผู้สังเกตการณ์ที่มีแมวที่ตายแล้ว และอีกจักรวาลหนึ่งมีสิ่งมีชีวิต

เป็นที่น่าสังเกตทันทีว่าแนวคิดหลายโลกไม่ได้หมายความถึงการมีอยู่ของจักรวาลหลายแห่ง: เป็นหนึ่งเดียวเพียงหลายชั้นและแต่ละวัตถุในนั้นสามารถมีสถานะต่างกันได้ แนวคิดดังกล่าวไม่สามารถถือเป็นทฤษฎีที่ได้รับการยืนยันจากการทดลองได้ สำหรับตอนนี้ นี่เป็นเพียงคำอธิบายทางคณิตศาสตร์ของปริศนาควอนตัม

ทฤษฎีของฮิวจ์ เอเวอเรตต์ได้รับการสนับสนุนจากนักฟิสิกส์และศาสตราจารย์จากมหาวิทยาลัยกริฟฟิธ ฮาวเวิร์ด ไวส์แมน แห่งออสเตรเลีย ดร.ไมเคิล ฮอลล์ จากศูนย์ควอนตัมไดนามิกของมหาวิทยาลัยกริฟฟิธ และดร.เดิร์ก-อังเดร เดคเคิร์ต จากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ในความเห็นของพวกเขา โลกคู่ขนานมีอยู่จริงและมีลักษณะที่แตกต่างกันออกไป ความลึกลับและรูปแบบควอนตัมใดๆ เป็นผลมาจาก "การผลักกัน" ของโลกข้างเคียงที่แยกออกจากกัน ปรากฏการณ์ควอนตัมเหล่านี้เกิดขึ้นจนแต่ละโลกมีความแตกต่างกัน

แนวคิดเรื่องจักรวาลคู่ขนานและทฤษฎีสตริง

จากบทเรียนในโรงเรียน เราจำได้ดีว่าในฟิสิกส์มีสองทฤษฎีหลัก: ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป และทฤษฎีสนามควอนตัม คนแรกอธิบายกระบวนการทางกายภาพในมาโครโลก ครั้งที่สอง - ในไมโคร หากใช้ทฤษฎีทั้งสองนี้ในระดับเดียวกันก็จะขัดแย้งกัน ดูเหมือนสมเหตุสมผลว่าควรมีทฤษฎีทั่วไปบางทฤษฎีที่ใช้ได้กับระยะทางและทุกระดับ ด้วยเหตุนี้ นักฟิสิกส์จึงหยิบยกทฤษฎีสตริงขึ้นมา

ความจริงก็คือว่าการสั่นสะเทือนบางอย่างเกิดขึ้นในระดับที่เล็กมากซึ่งคล้ายกับการสั่นสะเทือนจากสายธรรมดา เชือกเหล่านี้มีประจุพลังงาน “สตริง” ไม่ใช่สตริงในความหมายที่แท้จริง นี่เป็นนามธรรมที่อธิบายปฏิสัมพันธ์ของอนุภาค ค่าคงที่ทางกายภาพ และคุณลักษณะของอนุภาค ในช่วงทศวรรษ 1970 ซึ่งเป็นช่วงที่ทฤษฎีนี้ถือกำเนิดขึ้น นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าการอธิบายโลกทั้งใบของเราจะกลายเป็นเรื่องสากล อย่างไรก็ตาม ปรากฎว่าทฤษฎีนี้ใช้ได้เฉพาะในอวกาศ 10 มิติเท่านั้น (และเราอาศัยอยู่ในอวกาศสี่มิติ) มิติที่เหลืออีกหกมิติของอวกาศก็พังทลายลง แต่เมื่อปรากฎว่าพวกเขาไม่ได้พับเก็บด้วยวิธีง่ายๆ

ในปี พ.ศ. 2546 นักวิทยาศาสตร์พบว่าพวกเขาสามารถล่มสลายได้หลายวิธี และแต่ละวิธีใหม่ก็สร้างเอกภพของตัวเองโดยมีค่าคงที่ทางกายภาพที่แตกต่างกัน

เจสัน แบล็คอาย / Unsplash.com

เช่นเดียวกับแนวคิดหลายโลก ทฤษฎีสตริงเป็นการพิสูจน์เชิงทดลองค่อนข้างยาก นอกจากนี้ เครื่องมือทางคณิตศาสตร์ของทฤษฎีนั้นยากมากจนสำหรับแนวคิดใหม่แต่ละแนวคิดจะต้องค้นหาคำอธิบายทางคณิตศาสตร์ตั้งแต่เริ่มต้นอย่างแท้จริง

สมมติฐานจักรวาลทางคณิตศาสตร์

นักจักรวาลวิทยาและศาสตราจารย์แห่งสถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์ แม็กซ์ เท็กมาร์กหยิบยก "ทฤษฎีของทุกสิ่ง" ของเขาในปี 1998 และเรียกมันว่าสมมติฐานของจักรวาลทางคณิตศาสตร์ เขาแก้ไขปัญหาการดำรงอยู่ของกฎทางกายภาพจำนวนมากในแบบของเขาเอง ในความเห็นของเขา กฎแต่ละชุดซึ่งสอดคล้องกันจากมุมมองของคณิตศาสตร์ สอดคล้องกับจักรวาลที่เป็นอิสระ ความเป็นสากลของทฤษฎีนี้คือสามารถใช้เพื่ออธิบายกฎทางกายภาพที่หลากหลายและค่าของค่าคงที่ทางกายภาพได้

เท็กมาร์กเสนอว่าตามแนวคิดของเขา แบ่งโลกออกเป็นสี่กลุ่ม ประการแรกประกอบด้วยโลกที่อยู่เหนือขอบฟ้าจักรวาลของเรา ซึ่งเรียกว่าวัตถุนอกดาราจักร กลุ่มที่สองประกอบด้วยโลกที่มีค่าคงที่ทางกายภาพอื่นๆ ซึ่งแตกต่างจากโลกในจักรวาลของเรา ประการที่สามคือโลกที่ปรากฏโดยเป็นผลมาจากการตีความกฎของกลศาสตร์ควอนตัม กลุ่มที่สี่คือชุดหนึ่งของจักรวาลทั้งหมดซึ่งมีโครงสร้างทางคณิตศาสตร์บางอย่างปรากฏขึ้น

ดังที่นักวิจัยตั้งข้อสังเกต จักรวาลของเราไม่ได้มีเพียงจักรวาลเดียว เนื่องจากอวกาศนั้นไร้ขีดจำกัด โลกของเราที่เราอาศัยอยู่นั้นถูกจำกัดด้วยอวกาศ แสงซึ่งมาถึงเราหลังบิ๊กแบง 13.8 พันล้านปี เราจะสามารถเรียนรู้เกี่ยวกับจักรวาลอื่นได้อย่างน่าเชื่อถือในอีกอย่างน้อยอีกพันล้านปี จนกว่าแสงจากจักรวาลเหล่านั้นจะมาถึงเรา

Stephen Hawking: หลุมดำเป็นเส้นทางสู่จักรวาลอื่น

Stephen Hawking ยังเป็นผู้สนับสนุนทฤษฎีจักรวาลหลายแห่งอีกด้วย นักวิทยาศาสตร์ที่มีชื่อเสียงที่สุดคนหนึ่งในยุคของเรานำเสนอเรียงความเรื่อง "หลุมดำและจักรวาลน้อย" ของเขาเป็นครั้งแรกในปี 1988 นักวิจัยชี้ว่าหลุมดำเป็นเส้นทางสู่โลกทางเลือก

ต้องขอบคุณ Stephen Hawking ที่ทำให้เรารู้ว่าหลุมดำมีแนวโน้มที่จะสูญเสียพลังงานและระเหยออกไป และปล่อยรังสีของ Hawking ซึ่งตั้งชื่อตามตัวนักวิจัยเอง ก่อนที่นักวิทยาศาสตร์ผู้ยิ่งใหญ่จะค้นพบสิ่งนี้ ชุมชนวิทยาศาสตร์เชื่อว่าทุกสิ่งที่ตกลงไปในหลุมดำนั้นหายไปหมดสิ้น ทฤษฎีของฮอว์คิงหักล้างสมมติฐานนี้ ตามที่นักฟิสิกส์กล่าวไว้ ตามสมมุติฐานแล้ว สิ่งของ วัตถุ วัตถุใดๆ ที่ตกลงไปในหลุมดำจะบินออกมาจากหลุมนั้นและไปจบลงในอีกจักรวาลหนึ่ง อย่างไรก็ตาม การเดินทางดังกล่าวเป็นการเคลื่อนไหวทางเดียว ไม่มีทางหวนกลับได้