evan_gcrm (evan_gcrm) wrote,
evan_gcrm
evan_gcrm

Зачем столько вселенных?

Оригинал взят у doctor_notes


Один то ли писатель, то ли физик, то ли астроном написал книжку про астрономию.
И принес ее Наполеону, похвастаться.
А Наполеон спрашивает: слушай, Лаплас (его Лапласом звали). А где у тебя бог-то, в твоей книжке?
Лаплас говорит, с достоинством: а я в этом мракобесии не нуждаюсь, у меня и без бога всё отлично работает. Звёзды висят, планеты крутятся, вот формулы.

Тогда Наполеон спрашивает: а как ты без бога объяснишь, почему нам так с планетой повезло? Смотри: крутится ровно на нужном расстоянии, чтобы климат был подходящий. Причем почти по кругу, а не по эллипсу какому-нибудь. Луна, опять же: прецессию оси не допускает, вращение стабилизирует. Юпитер почти все кометы и астероиды высосал, как пылесосом. Солнце у нас очень подходящего спектрального класса.
Почему мы с тобой сейчас в Париже разговариваем, а не на Плутоне каком-нибудь?



Лаплас ему отвечает: ты, Наполеон, сам подумай. Планета у нас, конечно, очень годная. И климат, и Луна, и Юпитер, и магнитное поле, и много чего еще. Но ведь планет этих - как гуталина на гуталиновой фабрике. У одного Солнца почти десяток, а в галактике этих солнц - за сотню миллиардов, и галактик в поле зрения тоже за сотню миллиардов. И это я еще молчу, что там за космологическим горизонтом еще миллиарды раз по столько же. Если их триллионы, этих планет, то хоть на каких-то должен быть курорт? Раз мы здесь с тобой разговариваем - значит, эта планета для нас и выпала в космической лотерее. На Меркурии, небось, не очень-то поговорили бы. Назову эту годную мысль так: антропный принцип. Раз уж мы здесь, значит, все условия для этого совпали. Не могли не совпасть. Иначе некому было бы разговаривать.

А Наполеон тогда говорит: ты, Лаплас, хитрый, но дурак. С планетами ты здорово выкрутился, их и правда много. Но вселенная-то одна. И в ней, в этой вселенной, таких совпадений тоже навалом. Чуть тронь гравитационную постоянную - звезды или не зажгутся, или погаснут сразу. С сильным взаимодействием та же фигня. Постоянную тонкой структуры слегка поменяй - молекул не будет. А если бы протон на полпроцента тяжелее был, так и атомов бы не было никаких. Неоднородность распределения вещества во вселенной чуть сдвинь - либо галактик не будет, либо в черную дыру всё свалится. Еще перечислять?

Лаплас говорит: упс. Действительно, странно. Назову это проблемой тонкой настройки.

И ушел грустный.

А потом, в 1953г, еще такая история случилась.

Один писатель, астроном по совместительству, Фред Хойл, размышлял откуда всё взялось. В смысле, разные атомы. Вначале-то только водород был, поменьше гелия и совсем немножко лития. Это другой писатель, физик по совместительству, Джордж Гамов, уже выяснил, когда Биг Банг придумал. А углерод откуда взялся? Или, скажем, натрий.
Тогда Хойл сообразил: в звёздах же.
И стал считать.
То есть складывать ядра из нуклонов.

Бериллий с бором у него легко получились, а вот углерод никак. Его надо из трех гелиев складывать, но для этого они должны все втроем одновременно столкнуться. Посчитал вероятность - не получается. Тогда он решил углерод из бериллия-8 сделать. Прилепить к нему гелий-4, получится как раз углерод-12. Опять не выходит: бериллий-8 долго не живет, сразу разваливается. Не успевает к нему гелий прилепиться.
Тогда Хойл говорит: здесь должен быть подземный ход у углерода должен быть подходящий резонанс, 7.65МэВ. Тогда гелий успеет прилепиться, пока берилий не распался. Взял отпуск и поехал в Америку к Фаулеру (Фаулер экспериментатор был), чтобы тот проверил. Потому что писатель своими руками может только писать, а проверить ничего не может.

Хойл спрашивает Фаулера: слушай, Фаулер, у углерода есть резонанс на 7.65 МэВ?
Фаулер говорит: нету, мы уже смотрели в нашей лаборатории.
Хойл говорит: должен быть, вы его про... пустили как-то.
Фаулер говорит: ты, Хойл, псих. Откуда ты знаешь? Резонанс сложных ядер никто посчитать не может, и через 50 лет на суперкомпьютерах не смогут, если только еще потом, когда квантовые сделают. У нас и теории-то нет подходящей, хромодинамику не придумали еще.
Хойл говорит: ты, Фаулер, из чего сделан? Из углерода. Частично. Раз ты есть, то и углерод есть. А если углерод есть, то и резонанс на 7.65МэВ должен быть. Иначе нас бы тут не было. Логично?
Фаулер говорит: Хойл, ты точно псих. Ладно, проверю, а то я тебя опасаюсь уже.
И десять дней проверял.
А потом говорит: ну, Хойл, ты колдун. И правда, есть резонанс. Ровно 7.65МэВ.
А Хойл говорит: антропный принцип же. Раз мы существуем, то и резонанс должен быть точно в нужном месте. Я же говорил. И поднял вверх указательный палец.

Тогда стало понятно: либо Бог этот резонанс на 7.65МэВ в нужном месте поместил, либо вселенных много, а мы в такой вселенной живем, в которой звезды есть. И углерод в них образуется. А в других вселенных, где либо звезд нет, либо резонанс не в том месте, нас нету. И в них, в этих вселенных, некому об этом разговаривать.
В общем, со вселенными, как с планетой подходящей: если их сто тыщ триллионов, то где-нибудь да повезёт.

И физики придумали массу вариантов мультиверсов, выбирай по вкусу:



Хаотическая инфляция.
Случайные квантовые флуктуации скалярного поля (какого - это пока хз, но для научной солидности назвали эту штуку инфлатоном) с последующим раздуванием. Каждая вселенная - отдельный пузырёк в бесконечном поле инфлатона. Наблюдениями WMAP и Plank подтверждается, физических, математических, экспериментальных и наблюдательных противоречий пока не обнаружено.



Струнный ландшафт.
Порождение М-Монстра. Теория струн размножилась в пяти экземплярах, они все впятером взаимооплодотворились с супергравитацией и родили М-теорию, та родила браны и потоки. Тем временем выяснилось, что 11-мерных многообразий Калаби-Яу, в которых оперирует М-теория, много. Очень много, просто дофига. В 11-мерном пространстве много разнообразных 5-ти, 6-ти других N-мерных дырок, сквозь которые лезут эти самые потоки. В общем, прикинули и получилось около 10500 комбинаций дырок и потоков. И каждая комбинация соответствует своей вселенной, со своими физическими законами и константами.



Хаотическая инфляция с туннелированием.
К хаотической инфляции прикрутили струнный ландшафт и возможность квантового туннелирования из одного минимума в другой. В итоге получилось, что никакого инфлатона и не нужно вовсе, а пузырёк новый вселенной может образоваться прямо внутри уже существующей. Что не может не тревожить.

Лоскутная вселенная.
Хаотическая инфляция показывает забавный математический фокус: каждый образовавшийся пузырёк новой вселенной снаружи имеет конечный размер, а внутри - бесконечен в пространстве. Патамушта граница пузырька с точки зрения ОТО похожа на горизонт событий Чорной Дыры - радиальная пространственная ось и временная ось меняются местами. В итоге любая область вселенной будет повторена в ней бесконечное количество раз. Ибо число возможных квантовых состояний даже самой здоровенной области конечно, а размер пузырька-вселенной изнутри (не снаружи!) - бесконечен.



Миры на бранах.
Тоже порождение М-Монстра. Теория струн развивалась в 10-мерном пространстве (время + 3 нормальных пространственных измерения + 6 скрученных до планковского размера). Потому что при любом другом количестве измерений в теории вылезали всякие математические гадости. А потом пришел Виттен и сказал: ну и дураки вы все. Вы для проверки использовали теорию возмущений, а точные непертурбативные методы говорят, что одно измерение вы про..., ну - прозевали. И их, измерений, 11, а не 10, как вы, дураки, раньше думали. А кроме одномерных струн есть и многомерные браны. А брана с тремя пространственными измерениями и одним временным это что? Правильно, наша вселенная. Вот каждая брана и есть вселенная. Причем не факт, что четырёхмерная.



Эвереттовская мультивселенная.
Долгое время люди не понимали: как электрон может одновременно пролетать через две дырки? А потом Бор сказал: и не надо понимать. Вот вам волновая функция. Шредингер для нее даже уравнение написал. Только учтите, что она существует, пока вы на нее не посмотрели. Как только посмотрели - всё, нету ее, сколлапсировала в электрон. Или фотон. Или кота. А с какой вероятностью тут появится электрон, это от бывшей волновой функции зависит, то есть от квадрата модуля ее трупа. Короче, думать не надо, болтать тоже не надо, вот вам формулы, заткнись и вычисляй. К тому же потом пришел Фейнман и тоже сказал: ну и дураки вы все. И Шредингер дурак, через его уравнение фиг что посчитаешь. Надо по-другому: считать, что электрон попадает из точки А в точку Б всеми возможными путями, а потом все пути сложить. Но, конечно, понарошку, вы же не думаете, что один электрон и вправду разными путями до экрана добирается? Ха-ха-ха. Все так и стали делать, кроме Хью Эверетта III (почему у него номер, как у феодальных королей, я не в курсе).
Ему это не понравилось, он так подумал: а с чего волновой функции исчезать, когда я на нее посмотрю? Чем я, кроме ума и размера, отлючаюсь от электрона? Ничем. И почему бы электрону и вправду не добираться из точки А в точку Б разными путями.
Но!
В разных вселенных. В одной так, в другой - по-другому. И вообще - каждое квантовое событие разветвляет мир: в одном мире так получилось, а другом иначе. В одной вселенной кот в ящике жив, а другой помер. И написал об этом диссертацию. А Уилер (учитель его) прочитал и говорит - молодец! Поеду покажу Бору. И показал. А Бор говорит: ерунда, слишком дофига вселенных получается. И все его послушались, и тоже сказали: ерунда. А потом Бор помер, и слушаться стало некого и незачем. Дойч с Де Виттом допилили слегка Эвереттовскую диссертацию по части интерпретации вероятностей, и всем понравилось. И сейчас нравится больше, чем половине физиков. А Бор с Борном - меньше, чем половине. А Дойч обиделся, что ему раньше не верили, и изобрёл квантовый компьютер (который придумал Фейнман, но это неважно) и сказал, что он такой быстрый патамушта работает во многих вселенных одновременно.


Хокинговская волновая функция вселенной.
Уравнение Шредингера (и его детки) описывает эволюцию волновой функции для отдельных частиц. Хокинг подумал: а чего мелочиться? И придумал волновую функцию для всей вселенной. А Уилер и Де Витт придумали для нее уравнение. Живет и трудится эта функция в пространстве всех возможных вселенных. И даже позволяет перескакивать из одной в другую, хотя и очень неохотно.

Квазизамкнутые миры.
Киевлянин Фомин посчитал, что за счет дискретности пространства-времени на планковском масштабе, каждый пространственный узел (квазизамкнутый мир) может туннелировать в полноценную вселенную. При космологической постоянной 10-122 наша вселенная уже успела породить примерно 140 деток.



Математически возможные миры.
Макс Тегмарк подумал: маловато вселенных. И сказал: а пусть всему, что придумали математики, соответствует своя реальная вселенная. И для всего, что в будущем придумают. И для того, что могли бы придумать, но не придумали. Это очень удобно.

Некоторые модели (например, хаотическая инфляция) сейчас практически мейнстрим, некоторые (эвереттовская модель) если не мейнстрим, то где-то рядом, некоторые (математические миры) воспринимаются как шиза, but who knows...

Макс Тегмарк классифицирует этот зоопарк по четырём категориям:

1. Та же фигня, что и у нас, но очень далеко, не доберёшься. Это лоскутная вселенная, хаотическая инфляция в классическом варианте.
2. Другая фигня, не как у нас. Другие физические законы, другие константы. Это хаотическая инфляция с туннелированием + струнный ландшафт, миры на бранах, квазизамкнутые миры.
3. Эвереттовщина. Собственно интерпретация Эверетта с весовыми коэффициентами, она же с вероятностями Дойча и Уоллеса, волновая функция вселенной (уравнение Уилера-Де Витта).
4. Все математически возможные миры - собственное изобретение Тегмарка, это нужно только под веществами комментировать.




Tags: Мироустройство, Мнение
Subscribe
promo evan_gcrm март 28, 19:35 75
Buy for 30 tokens
Основополагающим элементом, основным двигателем всей жизни, является репликатор. Скопированная информация - это и есть «репликатор». На Земле первый репликатор довольно бесспорный - это гены, или информация, закодированная в молекулах ДНК. Точнее это первый репликатор, о котором мы знаем.…
  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 20 comments