Multiverse - Multiverse


Z Wikipedii, wolnej encyklopedii

Wieloświat jest hipotetyczna grupa wielu wszechświatów w tym wszechświecie, w którym żyjemy. Wszystkie te wszechświaty zawierać wszystko, co istnieje: całość przestrzeni , czasu , materii , energii , przez prawa fizyki i stałe , które je opisują. Różne światy w multiwersie zwane „równoległe światy”, „inne światy” lub „alternatywnych światów”.

Historia pojęcia

W Dublinie w 1952 roku Erwin Schrödinger wygłosił wykład, w którym żartobliwie ostrzegał swoich słuchaczy, że to, co miał zamiar powiedzieć może „wydawać wariat”. Powiedział, że kiedy jego równania wydawało się opisać kilka różnych historii, te „nie są alternatywy, ale jednocześnie naprawdę stało”.

Amerykański filozof i psycholog William James użył terminu „multiwers” w 1895 roku, ale w innym kontekście.

Krótkie wyjaśnienie

Wiele wszechświaty zostały hipotezę w kosmologii , fizyki , astronomii , religii , filozofii , psychologii transpersonalnej i literaturze , zwłaszcza w science fiction i fantastyki . W takich sytuacjach, równoległe wszechświaty są również nazywane „alternatywne wszechświaty”, „Wszechświaty kwantowe”, „przenikające się wymiary”, „równoległe wymiary”, „równoległych światów”, „równoległe rzeczywistości”, „realia kwantowa”, „alternatywne rzeczywistości”, " alternatywne terminy ”,«Generator wymiarów»i«samolotów wymiarach».

Wspólnota fizyka dyskutowane różne multiwersowe teorie w czasie. Wybitni fizycy są podzielone na temat tego, czy istnieją jakieś inne wszechświaty poza nasze własne.

Niektórzy fizycy mówią wieloświat nie jest uzasadniony tematem badań naukowych. Pojawiły się obawy o to, czy próby zwolnić multiwers z weryfikacji eksperymentalnej mógłby zachwiania zaufania do nauki i ostatecznie uszkodzić badanie fundamentalnej fizyki. Niektórzy twierdzą, że wieloświat jest filozoficzna , a nie hipoteza naukowa , ponieważ nie może być sfałszowany . Możliwość obalić teorię za pomocą eksperymentu naukowego zawsze była częścią przyjętej metody naukowej . Paul Steinhardt został kapitalnie twierdził, że żaden eksperyment można wykluczyć teorię jeśli teoria przewiduje wszystkich możliwych wyników.

W 2007 roku, laureat Nagrody Nobla Steven Weinberg zasugerował, że jeśli wieloświat istniał, „nadzieja znalezienia racjonalnego wyjaśnienia dokładnych wartości mas kwarków i innych stałych standardowego modelu, który obserwujemy w naszym Wielkim Wybuchu jest skazane na ich wartości będzie być wypadek z określonej części wieloświata, w którym żyjemy.”

Szukaj dowodów

Około 2010 roku, naukowcy, tacy jak Stephen M. Feeney analizowane wmap (WMAP) dane i twierdził, aby znaleźć dowody sugerujące, że nasz wszechświat zderzył się z innych (równolegle) wszechświatów w odległej przeszłości. Jednak dokładniejsza analiza danych z WMAP oraz z satelity Planck , który ma rozdzielczość 3 razy wyższe niż WMAP, nie stwierdzono statystycznie istotnego dowodu taki bąbel wszechświata kolizji. Ponadto, nie było żadnych dowodów na grawitacyjne innych wszechświatów na nasze.

Zwolennicy i sceptycy

Zwolennicy jednego lub więcej z hipotez wieloświata m.in. Hugh Everett , Brian Greene , Max Tegmark , Alan Guth , Andrei Linde , Michio Kaku , David Deutsch , Leonard Susskind , Alexander Vilenkin , Yasunori Nomura , Raj Pathria , Laura Mersini-Houghton , Neil deGrasse Tyson , Lawrence Krauss , Sean Carroll i Stephen Hawking.

Naukowcy, którzy są na ogół sceptyczny wieloświata hipotezy to: David Gross , Paul Steinhardtem , Anna Ijjas, Abraham Loeb , David Spergel , Neil Turok , Wiaczesław Mukhanov , Michael S. Turner , Roger Penrose , George Ellis , Joe Silk , Carlo Rovelli , Adam Frank , Marcelo Gleiser , Jim Baggott i Paul Davies .

Argumenty przeciw teorii wieloświata

W swojej 2003 New York Times opinii kawałku, „Brief History of the Multiverse”, autor i kosmologa Paul Davies zaproponował szereg argumentów, które multiwersu teorie są nienaukowe:

Na początek, jak jest istnienie innych wszechświatów być badane? Aby mieć pewność, wszystkie kosmologów przyjąć, że istnieją pewne obszary Wszechświata, które leżą poza zasięgiem naszych teleskopów, ale gdzieś na równi pochyłej między tym i idei, że istnieje nieskończona liczba wszechświatów, wiarygodność osiągnie limit. Jako jeden wsuwa w dół stoku, że coraz bardziej muszą zostać zaakceptowane na wierze, a coraz mniej jest otwarta do weryfikacji naukowej. Ekstremalne multiwersu wyjaśnienia są w związku z tym przypomina dyskusjach teologicznych. Rzeczywiście, powołując nieskończoność niewidzialnych światów wyjaśnić niezwykłe cechy jednego widzimy jest tak ad hoc jako powołując się niewidzialnego Stwórcy. Teoria wieloświata mogą być przebrany w języku naukowym, ale w istocie wymaga to ten sam skok wiary.

-  Paul Davies, The New York Times "Brief History of the Multiverse"

George Ellis , pisząc w sierpniu 2011 roku, pod warunkiem krytykę multiwersie, i wskazał, że nie jest to tradycyjna teoria naukowa. On przyznaje, że wieloświat jest myśl istnieć daleko poza kosmologicznym horyzontem . Podkreślił, że jest to teoretycznie się tak daleko, że jest mało prawdopodobne, wszelkie dowody nigdy nie można znaleźć. Ellis wyjaśnił również, że niektórzy teoretycy nie wierzą brak empirycznej sprawdzalności falsyfikowalności jest głównym problemem, ale sprzeciwia się tej linii myślenia:

Wielu fizyków, którzy mówią o multiwersie, zwłaszcza zwolennicy krajobrazu strun , nie dbają o wiele równoległych wszechświatów per se. Dla nich zastrzeżenia do wieloświat jako pojęcie są nieistotne. Ich teorie żyć lub umrzeć w oparciu o wewnętrzną spójność, a jeden ma nadzieję, ewentualne badania laboratoryjne.

Ellis mówi, że naukowcy zaproponowali ideę multiwersie jako sposób wyjaśniania natury egzystencji . Wskazuje on, że ostatecznie pozostawia te kwestie nierozwiązane, ponieważ jest to metafizyczny problem, który nie może być rozwiązany przez nauki empiryczne. Twierdzi, że badania obserwacyjne leży u podstaw nauki i nie powinien być opuszczony:

Jako sceptyczny jak ja, myślę, że kontemplacja wieloświata jest doskonałą okazją do refleksji na temat natury nauki i na ostateczny charakter egzystencji: dlaczego jesteśmy tutaj .... Patrząc na tej koncepcji, musimy otwarty przeszkadza, choć nie zbyt otwarta. Jest to delikatna droga do bieżnika. światy równoległe mogą lub nie istnieje; sprawa jest nieudowodnione. Będziemy musieli żyć z tym niepewności. Nie ma nic złego w oparciu naukowo filozoficznej spekulacji, która jest co multiwersu propozycje. Ale powinniśmy nazwać go za to, co to jest.

-  George Ellis, Scientific American "Czy Multiverse naprawdę istnieją?"

systemy klasyfikacji

Max Tegmark i Brian Greene opracowali systemy klasyfikacji dla różnych teoretycznych typów multiverses i światów, które mogą zawierać.

cztery poziomy Maxa Tegmark za

Kosmolog Max Tegmark dostarczył taksonomii wszechświatów poza znanym obserwowalnym wszechświecie . Te cztery poziomy klasyfikacji Tegmark są rozmieszczone w taki sposób, że kolejne poziomy mogą być rozumiane jako obejmujące i rozszerzać poprzednich poziomach. Są one krótko opisane poniżej.

Poziom I: Rozszerzenie naszego Wszechświata

Przewidywanie chaotycznej inflacji jest istnienie nieskończonej ergodycznej świata, która jest nieskończona, musi zawierać ilości zrobionych zrealizowania wszystkich warunków początkowych.

W związku z nieskończonego wszechświata będzie zawierać nieskończoną liczbę Objętość Hubble'a, wszyscy mający takie same prawa fizyki i stałe fizyczne . W odniesieniu do konfiguracji, takich jak rozkład materii , prawie wszystko będzie się różnić od naszej Hubble'a objętości. Jednakże, ponieważ istnieje nieskończenie wiele, daleko poza kosmologicznym horyzontem , tam ostatecznie będzie Hubble'a tomy o podobnych, a nawet identycznych, konfiguracjach. Tegmark szacuje, że identyczną objętość do naszego powinna wynosić około 10 10 115 metrów od nas.

Biorąc pod uwagę, nieskończona przestrzeń, nie byłoby w rzeczywistości być nieskończona liczba Objętość Hubble'a identyczne z naszymi we wszechświecie. Wynika to bezpośrednio z kosmologicznej zasady , przy czym zakłada się, że nasz Hubble głośności nie jest szczególny lub wyjątkowy.

Poziom II: Wszechświaty o różnych stałych fizycznych

Wszechświaty Bubble - każdy dysk reprezentuje wszechświat bąbelkami. Nasz wszechświat jest reprezentowany przez jednego z dysków.
Wszechświat 1 do 6 Wszechświata stanowią wszechświaty bańki. Pięć z nich mają różne stałe fizyczne niż nasz wszechświat ma.

W chaotycznej inflacji teorii, która jest wariantem kosmicznej inflacji teorii wieloświata lub przestrzeni jako całości jest rozciąganie i nadal robi tak zawsze, ale niektóre obszary przestrzeni zatrzymać rozciąganie i tworzą odrębne baniek (jak kieszenie gazu w bochenek wznieść chleb). Takie pęcherzyki są multiverses embrionalne Poziom I.

Pęcherzyki mogą wystąpić inne różne spontaniczne złamanie symetrii , co prowadzi do różnych własnościach, takich jak różne stałe fizyczne .

Poziom II obejmuje również John Archibald Wheeler 's oscylacyjny wszechświat teorii i Lee Smolin jest płodna wszechświatów teorię .

Poziom III: Wiele-światy interpretacja mechaniki kwantowej

Hugh Everett jest interpretacja wielu-światy (MWI) jest jednym z kilku nurtu interpretacji mechaniki kwantowej .

W skrócie, jeden aspekt mechaniki kwantowej jest to, że pewne obserwacje nie można przewidzieć, absolutnie. Zamiast tego, istnieje szereg możliwych obserwacji, każdy z innym prawdopodobieństwem . Według MWI, każdy z tych możliwych obserwacji odpowiada innym wszechświecie. Załóżmy, że sześć kostka jest wyrzucany i że wynik rzutu odpowiada mechanice kwantowej do zaobserwowania . Wszystkie sześć możliwych sposobów matryca może spaść odpowiadają sześciu różnych wszechświatów.

Tegmark twierdzi, że poziom III wieloświat nie zawiera więcej możliwości w objętości Hubble'a niż poziom I lub II Poziom multiverse. W efekcie, wszystkie różne „światy” Utworzony przez „rozłamów” w poziomie III multiwersie z tych samych stałych fizycznych można znaleźć w niektórych objętości Hubble'a w Poziomie I Multiverse. Tegmark pisze, że „Jedyną różnicą między poziomem I i Poziomu III jest gdzie sobowtórniaków zamieszkania. Na poziomie żyć I oni gdzie indziej w starej dobrej przestrzeni trójwymiarowej. Na poziomie III żyją na innej kwantowej oddział w nieskończonej-wymiarowej przestrzeni Hilberta . "

Podobnie, wszystkie klasy II bubble światy z różnych stałych fizycznych można w efekcie znaleźć jako „światów” utworzony „szczelinami” w momencie spontaniczne złamanie symetrii na poziomie III multiwersie. Według Yasunori Nomura , Raphael Bousso i Leonard Susskind , to dlatego, że globalny czasoprzestrzeń pojawiające się w (wiecznie) nadmuchiwania multiwersie jest zbędny pojęcie. Oznacza to, że multiverses poziomów I, II i III są w istocie to samo. Hipoteza ta jest określana jako „Multiverse = Quantum Wiele światów”.

Związany z wielu światów pomysłu są Richard Feynman 's wielu historie interpretacja i H. Dieter Zeh jest wiele umysłów interpretacja .

Poziom IV Ultimate zespół

Ostatecznym matematyczny wszechświat hipoteza jest własna hipoteza Tegmark użytkownika.

Poziom ten uwzględnia wszystkie wszechświaty być równie prawdziwe, które można opisać za pomocą różnych struktur matematycznych.

Tegmark pisze:

Streszczenie matematyka jest tak ogólna, że każda teoria wszystkiego (TOE) , które jest definiowane w kategoriach czysto formalnych (niezależnie od niejasnej terminologii ludzkiej) jest również struktura matematyczna. Na przykład, TOE udziałem zestaw różnych typów jednostek (oznaczany przez słowa, powiedzieć) i stosunki między nimi (oznaczonej przez dopowiedzenie) jest niczym innym, co matematycy nazywają set-teoretyczny model i można zazwyczaj znaleźć formalny system że jest to model.

Twierdzi on, że ten „zakłada, że ​​każda teoria pomyślenia równoległy wszechświat można określić na poziomie IV” i „podsumowuje wszystkie inne zespoły, dlatego przynosi zamknięcie do hierarchii multiverses, i nie może być, powiedzmy, V. Poziom”

Jürgen Schmidhuber , mówi jednak, że zbiór struktur matematycznych nie jest jeszcze dobrze zdefiniowane i że przyznaje tylko reprezentacje wszechświat opisywany przez konstruktywnych matematyki -to znaczy, programów komputerowych .

Schmidhuber wyraźnie obejmuje reprezentacje wszechświat opisywany przez programy non-wstrzymywania których bity wyjściowe zbiegają po skończonym czasie, chociaż sam czas zbieżność nie może być przewidywalne przez jego wstrzymania programu ze względu na nierozstrzygalności do problemu stopu . On także wyraźnie omawia bardziej ograniczony zespół z szybko obliczalnych wszechświatów.

Brian Greene dziewięciu typów

Amerykański fizyk teoretyczny i ciąg teoretyk Brian Greene omówiono dziewięć rodzajów multiverses:

pikowana

Pikowane wieloświat działa tylko w nieskończonym wszechświecie. Z nieskończonej ilości miejsca, każde możliwe zdarzenie nastąpi nieskończoną ilość razy. Jednak prędkość światła uniemożliwia nam świadomość tych innych identycznych obszarów.

Inflacyjny

Wieloświat inflacyjna składa się z różnych kieszeni, w którym pola inflacji upadku i tworzą nowe wszechświaty.

Brane

Brane wieloświat wersja zakłada, że cały nasz wszechświat istnieje na membranę ( branie ), który unosi się w wyższym wymiarze lub „luzem”. W tym luzem, istnieją inne membrany z własnymi wszechświatów. Te światy mogą współdziałać ze sobą, a gdy następuje kolizja, przemoc i energia wytwarzana jest więcej niż wystarczająco, aby stanowić podstawę do wielkiego wybuchu . W brany unosić lub dryfować blisko siebie w masie, a co kilka bilionów lat, przyciąga grawitacyjnie lub innej siły nie rozumiemy, zderzają się i Bang do siebie. Ten powtarzający się kontakt prowadzi do wielu lub „cykliczny” wielkich wybuchów . Ta konkretna hipoteza spadnie pod parasolem teoria strun, ponieważ wymaga dodatkowych wymiarów przestrzennych.

Cykliczny

Wieloświat cykliczny ma wiele brany , które zderzyły się, powodując wielkie wybuchy . Wszechświaty odbijać i przejść przez czas, dopóki nie są ściągane z powrotem i znowu zderzają, niszcząc stare treści i tworząc je na nowo.

Krajobraz

Krajobraz wieloświat opiera się na ciąg teorii za Calabi-Yau przestrzeniach. Fluktuacje kwantowe upuść kształty do niższego poziomu energetycznego, tworząc kieszeń z zestawem przepisów różniących się od otaczającej przestrzeni.

Kwant

Wieloświat kwantowy tworzy nowy wszechświat gdy dywersja w imprezach pojawia się, podobnie jak w interpretacji wielu światów mechaniki kwantowej.

holograficzne

Holograficzny wieloświat wynika z teorii, że powierzchnia przestrzeni może symulować wielkości regionu.

symulowane

Symulowany wieloświat istnieje na skomplikowanych systemach komputerowych, które symulują całych wszechświatów.

Ostateczny

Ostateczny wieloświat zawiera wszystkie matematycznie możliwych wszechświat pod różnymi prawami fizyki.

teorie cykliczne

W kilku teorii, nie ma szereg nieskończonych cykli samopodtrzymujących (na przykład etan z Big Bangs , Big Crunches i / lub duże zamarza ).

M teorii

Wieloświat z nieco innego rodzaju zostały przewidziane w ramach teorii strun i jej przedłużenie wyższych wymiarów, M-teorii.

Teorie te wymagają obecności wymiarach 10 lub 11 czasoprzestrzeni odpowiednio. Dodatkowe 6 lub 7 wymiary mogą być albo compactified na bardzo małą skalę lub wszechświat może być po prostu zlokalizowane na dynamiczne (3 + 1) wymiarowej przedmiotu, D3 brany . Otwiera to możliwość, że istnieją inne brany który mógłby wspierać innych wszechświatów.

Czarno-dziura kosmologia

Czarno-dziura kosmologia jest model kosmologiczny, w którym obserwowalny wszechświat jest wnętrze czarnej dziury istniejącego ewentualnie jako jeden z wielu wszechświatów wewnątrz większego wszechświata. Obejmuje teorię białych otwory , które znajdują się na przeciwnej stronie przestrzenno-czasowego .

zasada antropiczna

Pojęcie innych wszechświatów został zaproponowany, aby wyjaśnić, jak nasz własny wszechświat wydaje się być dostrojone do świadomego życia , jakim go doświadczyć.

Gdyby nie było duże (prawdopodobnie nieskończone) liczbę wszechświatów, każdy z możliwie różnych praw fizycznych (lub innych podstawowych stałych fizycznych ), to niektóre z tych wszechświatów (nawet jeśli bardzo mało) miałoby połączenie przepisów i podstawowych parametrów, które są odpowiednie dla rozwoju materii , struktury astronomicznych, różnorodności elementarnej, gwiazd i planet, które mogą istnieć na tyle długo, aby wyłonić życia i ewolucji.

Słaba zasada antropiczna może następnie być stosowane do wniosku, że my (jako istoty świadome) występują tylko w jednym z tych niewielu wszechświatach, że okazał się być nastrojone, umożliwiając istnienie życia z rozwiniętej świadomości. Tak więc, podczas gdy prawdopodobieństwo może być bardzo mała, że jakaś konkretna wszechświat musiałby wymaganych warunków życia ( jak rozumiemy życie ), warunki te nie wymagają inteligentnego projektu jako wyjaśnienie warunków we Wszechświecie, które promują nasze istnienie w nim.

Wczesna forma tego rozumowania jest widoczna w Arthur Schopenhauer „s 1844 pracy«Von der Nichtigkeit und dem Leiden des Lebens», gdzie twierdzi, że nasz świat musi być najgorszy z możliwych światów, bo gdyby było znacznie gorzej pod żadnym względem że nie może dalej istnieć.

brzytwa Ockhama

Zwolennicy i krytycy zgadzają się, jak zastosować brzytwę Ockhama . Krytycy twierdzą, że postulat numer niemal nieskończoną nieobserwowalnych światów, tak aby wyjaśnić nasz własny wszechświat, jest sprzeczne z brzytwą Ockhama . Jednak zwolennicy twierdzą, że pod względem Złożoność Kołmogorowa proponowana wieloświat jest prostsze niż jednym idiosynkratycznego wszechświata.

Na przykład, wieloświat zwolennikiem Max Tegmark twierdzi:

[A] i cały zespół jest często znacznie prostsze niż jednego z nich. Zasadę tę można określić bardziej formalnie stosując pojęcie algorytmicznej informacyjnej zawartości. Algorytmiczne treść informacji w szeregu jest, z grubsza rzecz biorąc, długość najkrótszego programu komputerowego, który będzie produkować tę liczbę jako wyjście. Na przykład, rozważmy zbiór wszystkich liczb całkowitych . Który jest prostszy, cały zestaw, czy tylko jeden numer? Naiwnie, można by pomyśleć, że pojedyncza liczba jest prostsza, ale cały zestaw może być generowany przez dość trywialny programu komputerowego, natomiast jeden numer może być niezwykle długa. Dlatego cały zestaw jest rzeczywiście prostsze ... (Podobnie), przy czym multiverses wyższego poziomu są prostsze. Idąc od naszego wszechświata do Poziomu I wieloświat eliminuje konieczność określenia warunków początkowych , uaktualnienie do poziomu II eliminuje konieczność określenia stałych fizycznych i wieloświat Level IV eliminuje konieczność określenia w ogóle nic ... Wspólną cechą wszystkich cztery poziomy multiwersu jest to, że prawdopodobnie najprostszy i najbardziej elegancka teoria wiąże równoległe wszechświaty domyślnie. Zaprzeczyć istnienia tych światów, trzeba skomplikować teorii dodając procesów doświadczalnie obsługiwane i doraźne postulaty: ograniczony przestrzeń , funkcja fali załamanie i ontologiczno asymetrii. Dlatego nasz osąd sprowadza się do tego, które znaleźć bardziej rozrzutne i nieeleganckie: wiele światów lub wiele słów. Być może będziemy stopniowo przyzwyczaić się do dziwnych sposobów naszego kosmosu i znaleźć swoją obcość być częścią jego uroku.

-  Max Tegmark

Modal realizm

Możliwe światy są sposobem wyjaśniania prawdopodobieństwa i hipotetyczne oświadczenia. Niektórzy filozofowie, takich jak David Lewis , wierzą, że wszystkich możliwych światów istnieją i że są tak samo realne jak świat w którym żyjemy (pozycji znanej jako modalnego realizmu ).

Zobacz też

Referencje

Bibliografia

Linki zewnętrzne