Колко вселени има в света. Хората ли са единствената напреднала цивилизация във Вселената? Мултивселена и квантова физика

Виждаме звездното небе през цялото време. Космосът изглежда мистериозен и необятен, а ние сме само малка част от този огромен свят, загадъчен и мълчалив.

През целия си живот човечеството си задава различни въпроси. Какво има там, извън нашата галактика? Има ли нещо извън космоса? А пространството има ли граница? Дори учените отдавна размишляват над тези въпроси. Безкрайно ли е пространството? Тази статия предоставя информация, с която учените разполагат в момента.

Границите на безкрая

Смята се, че нашите слънчева системаобразувани в резултат голям взрив. Възникна поради силното компресиране на материята и я разкъса, разпръсквайки газове в различни посоки. Тази експлозия даде живот на галактики и слънчеви системи. Преди се смяташе, че Млечният път е на 4,5 милиарда години. През 2013 г. обаче телескопът Планк позволи на учените да преизчислят възрастта на Слънчевата система. Сега тя се оценява на 13,82 милиарда години.

Повечето модерна технологияне може да покрие цялото пространство. Въпреки че най-новите устройства са в състояние да уловят светлината на звезди, които са на 15 милиарда светлинни години от нашата планета! Те дори може да са звезди, които вече са умрели, но тяхната светлина все още пътува през космоса.

Нашата слънчева система е само малка част от огромна галактика, наречена млечен път. Самата Вселена съдържа хиляди такива галактики. И дали пространството е безкрайно, не се знае ...

Фактът, че Вселената непрекъснато се разширява, образувайки нови и нови космически тела, е научен факт. Вероятно тя външен виднепрекъснато се променя, така че преди милиони години, както са сигурни някои учени, изглеждаше съвсем различно от днес. И ако вселената се разраства, значи тя определено има граници? Колко вселени съществуват зад него? Уви, никой не знае това.

Разширяване на пространството

Днес учените казват, че космосът се разширява много бързо. По-бързо, отколкото са смятали преди. Поради разширяването на Вселената екзопланетите и галактиките се отдалечават от нас с различна скорост. Но в същото време скоростта му на растеж е еднаква и еднаква. Просто тези тела са на различно разстояние от нас. И така, Алфа Кентавър, най-близката до Слънцето звезда, "бяга" от нашата Земя със скорост 9 cm / s.

Сега учените търсят отговор на друг въпрос. Какво кара вселената да се разширява?

Тъмна материя и тъмна енергия

Тъмната материя е хипотетично вещество. Не произвежда енергия и светлина, но заема 80% от пространството. За присъствието на това неуловимо вещество в космоса учените се досетиха още през 50-те години на миналия век. Въпреки че нямаше преки доказателства за съществуването му, всеки ден имаше все повече поддръжници на тази теория. Може би съдържа непознати за нас вещества.

Как се появи теорията за тъмната материя? Факт е, че галактическите клъстери щяха да се разпаднат отдавна, ако тяхната маса се състоеше само от видими за нас материали. В резултат на това се оказва, че повечето отна нашия свят е представена от неуловима, непозната за нас субстанция.

През 1990 г. е открита така наречената тъмна енергия. В крайна сметка, преди физиците да смятат, че силата на гравитацията работи за забавяне, един ден разширяването на Вселената ще спре. Но и двата екипа, които се заеха с изучаването на тази теория, неочаквано разкриха ускоряване на разширяването. Представете си, че хвърляте ябълка във въздуха и я чакате да падне, но вместо това тя започва да се отдалечава от вас. Това предполага, че разширяването се влияе от определена сила, която се нарича тъмна енергия.

Днес учените са уморени от спорове дали Космосът е безкраен или не. Те се опитват да разберат как е изглеждала Вселената преди Големия взрив. Този въпрос обаче няма смисъл. В крайна сметка времето и пространството сами по себе си също са безкрайни. И така, нека разгледаме няколко теории на учените за космоса и неговите граници.

Безкрайността е...

Такова понятие като "безкрайност" е едно от най-изненадващите и относителни понятия. Той отдавна представлява интерес за учените. В реалния свят, в който живеем, всичко има край, включително и животът. Следователно безкрайността привлича със своята мистерия и дори някакъв мистицизъм. Трудно е да си представим безкрайност. Но то съществува. В крайна сметка с негова помощ се решават много проблеми, а не само математически.

безкрайност и нула

Много учени са уверени в теорията за безкрайността. Израелският математик Дорон Зелбергер обаче не споделя тяхното мнение. Той твърди, че има огромно число и ако добавите към него едно, крайният резултат ще бъде нула. Това число обаче е толкова далеч отвъд човешкото разбиране, че съществуването му никога няма да бъде доказано. Именно на този факт се основава математическата философия, наречена "Ултра-безкрайност".

Безкрайно пространство

Има ли шанс добавянето на две еднакви числа да доведе до едно и също число? На пръв поглед това изглежда абсолютно невъзможно, но ако говорим за Вселената... Според изчисленията на учените, като извадим единица от безкрайността, се получава безкрайност. Когато се съберат две безкрайности, отново се получава безкрайност. Но ако извадите безкрайност от безкрайност, най-вероятно ще получите едно.

Древните учени също се чудеха дали има граници за космоса. Тяхната логика беше проста и в същото време брилянтна. Тяхната теория се изразява по следния начин. Представете си, че сте достигнали ръба на Вселената. Те протегнаха ръка отвъд границите му. Границите на света обаче се раздалечиха. И така до безкрай. Много е трудно да си представим това. Но още по-трудно е да си представим какво съществува отвъд нейните граници, ако наистина съществува.

Хиляди светове

Тази теория казва, че космосът е безкраен. Вероятно има милиони, милиарди други галактики, които съдържат милиарди други звезди. В края на краищата, ако мислите по-широко, всичко в живота ни започва отново и отново - филмите следват един след друг, животът, завършващ в един човек, започва в друг.

В световната наука днес концепцията за многокомпонентна Вселена се счита за общоприета. Но колко вселени има? Никой от нас не знае това. В други галактики може да има напълно различни небесни тела. Тези светове са доминирани от напълно различни закони на физиката. Но как да се докаже наличието им експериментално?

Това може да стане само чрез откриване на взаимодействието между нашата вселена и другите. Това взаимодействие се осъществява чрез определени червееви дупки. Но как да ги намерим? Едно от последните предположения на учените гласи, че такава дупка има точно в центъра на нашата слънчева система.

Учените предполагат, че в случай, че Космосът е безкраен, някъде в неговите простори има близнак на нашата планета, а вероятно и на цялата Слънчева система.

Друго измерение

Друга теория казва, че размерът на космоса има граници. Работата е там, че виждаме най-близката галактика (Андромеда) такава, каквато е била преди милион години. Дори по-нататък означава още по-рано. Пространството не се разширява, пространството се разширява. Ако успеем да надхвърлим скоростта на светлината, да излезем извън границите на космоса, тогава ще изпаднем в миналото състояние на Вселената.

И какво се крие отвъд тази прословута граница? Може би друго измерение, без пространство и време, което само нашето съзнание може да си представи.

Безкрайна ли е Вселената или има край? Ако е безкраен, това означава, че трябва да съществуват паралелни вселени, казва физикът Браян Грийн.

Той обясни тази идея в интервю за NPR, използвайки метафора: „Мислете за Вселената като за тесте карти. Ако разбъркате картите, ще има много промени, казва Браян Грийн. - Ако разбърквате това тесте достатъчно дълго, редът на картите може да се повтори. Същото важи и за безкрайната вселена. При ограничен набор от комбинации от материя редът на нейното подреждане трябва да се повтори веднъж.

Според него много учени-теоретици сериозно обмислят възможността за съществуването на Мултивселената. Ето някои от съществуващите хипотези.

1. Балонни вселени

Космологът Александър Виленкин от университета Тъфтс смята, че отделни космически зони след Големия взрив могат да се разширят, което е довело до образуването на изолирани балонни вселени.

Според теорията на Виленкин нашият балон спря да се разширява, което създаде определени условия в нашата Вселена. Други мехурчета обаче може да са продължили да се разширяват, причинявайки физични свойстватези вселени абсолютно не са подобни на тези, които наблюдаваме в нашата вселена.

2. Вселената като холограма

Струнната теория разглежда Вселената като колекция от много тънки, вибриращи струни. Тези струни създават сила, известна като гравитация. Светът на струните е вид холограма, проектирана от по-ниско космическо измерение, което е по-просто, по-плоско и няма гравитация.

3 Огромна празнота в космоса може да е врата към друга вселена

Космическа празнота, обхващаща 1 милиард светлинни години, озадачи учените, когато беше открита през 2007 г. След това, през 2009 г., беше открита друга космическа празнина, обхващаща 3,5 милиарда светлинни години. Подобно явление не може да се обясни със съвременните познания за структурата и еволюцията на Вселената. Празнини с такива гигантски размери не биха могли да се образуват във времето след Големия взрив. Щеше да отнеме много повече време да ги образоваме.

Физикът Лаура Мерсини-Хъгтън, професор в университета на Северна Каролина, смята, че това е следа от друга вселена, която е извън нашата вселена. Според нейната хипотеза, квантово заплитанемежду нашата Вселена и друга Вселена създаде тези празнини като преграда между Вселените.

4. Паралелни вселени, които могат да се сблъскат една с друга

Големият взрив, който формира Вселената, може да е причинен от сблъсъка на две триизмерни вселени в друго космическо пространство. Големият взрив може да е само един от многото големи взривове. Създаването на Вселената е цикличен процес, според Пол Стайнхард, професор по физика в Принстънския университет, и Нийл Турок, директор на Института за теоретична физика Периметър в Онтарио (Канада).

Тяхната теория отчасти се основава на теорията за суперструните. В предговора към своята книга „Безкрайната вселена отвъд Големия взрив“ те пишат: „Ние сме убедени, че моментът на сътворението е само част от безкраен цикъл от колосални сблъсъци между нашата Вселена и паралелен свят.“

Английска версия

Границите на безкрая

Смята се, че нашата слънчева система се е образувала в резултат на Големия взрив. Възникна поради силното компресиране на материята и я разкъса, разпръсквайки газове в различни посоки. Тази експлозия даде живот на галактики и слънчеви системи. Преди се смяташе, че Млечният път е на 4,5 милиарда години. През 2013 г. обаче телескопът Планк позволи на учените да преизчислят възрастта на Слънчевата система. Сега тя се оценява на 13,82 милиарда години.

Най-модерната технология не може да покрие целия космос. Въпреки че най-новите устройства са в състояние да уловят светлината на звезди, които са на 15 милиарда светлинни години от нашата планета! Те дори може да са звезди, които вече са умрели, но тяхната светлина все още пътува през космоса.

Нашата слънчева система е само малка част от огромна галактика, наречена Млечен път. Самата Вселена съдържа хиляди такива галактики. И дали пространството е безкрайно, не се знае ...

Фактът, че Вселената непрекъснато се разширява, образувайки нови и нови космически тела, е научен факт. Вероятно външният му вид постоянно се променя, така че преди милиони години, както са сигурни някои учени, изглеждаше съвсем различно от днес. И ако вселената се разраства, значи тя определено има граници? Колко вселени съществуват зад него? Уви, никой не знае това.

Разширяване на пространството

Днес учените казват, че космосът се разширява много бързо. По-бързо, отколкото са смятали преди. Поради разширяването на Вселената екзопланетите и галактиките се отдалечават от нас с различна скорост. Но в същото време скоростта му на растеж е еднаква и еднаква. Просто тези тела са на различно разстояние от нас. И така, най-близката до Слънцето звезда "бяга" от нашата Земя със скорост 9 см / сек.

Сега учените търсят отговор на друг въпрос. Какво кара вселената да се разширява?

Тъмна материя и тъмна енергия

Как се появи теорията за тъмната материя? Факт е, че галактическите клъстери щяха да се разпаднат отдавна, ако тяхната маса се състоеше само от видими за нас материали. В резултат на това се оказва, че по-голямата част от нашия свят е представена от неуловима, но непозната за нас субстанция.

Безкрайността е...

безкрайност и нула

Безкрайно пространство

Хиляди светове

Друго измерение

Друга теория казва, че размерът на космоса има граници. Работата е там, че виждаме най-близкия такъв, какъвто е бил преди милион години. Дори по-нататък означава още по-рано. Пространството не се разширява, пространството се разширява. Ако успеем да надхвърлим скоростта на светлината, да излезем извън границите на космоса, тогава ще изпаднем в миналото състояние на Вселената.

Идеята, че нашата вселена може да бъде само една от многото други, се превърна от научна фантастика в жизнеспособна теория за мултивселената през последните двадесет години. Сега физици от Станфордския университет се опитаха да изчислят колко такива паралелни светове могат да съществуват.

С изчисленията се заели Андрей Линде и Виталий Ванчурин. Те изхождаха от следните предположения. Веднага след Големия взрив, който е квантов процес, причинил различни квантови флуктуации, е настъпило бързо разширяване (инфлация) на Вселената.

Поради високата скорост, квантовите флуктуации скоро бяха замразени в определени региони под формата на определени класически условия. Сега всички тези отделни региони са отделни вселени и всяка от тях има свои собствени закони на нискоенергийната физика.

Линде се придържа към инфлационната мултивселена, която той разработи в началото на 80-те години с няколко други учени. Тук е показано развитието на мултивселената във времето, с различни цветове, представящи законите на физиката, специфични за отделните вселени (илюстрирано от Станфордския университет).

В своята статия (PDF документ), която досега е била публикувана само на сайта за предпечат arXiv.org, авторите на работата анализират механизма за появата на тези квантови флуктуации. И учените стигнаха до извода, че броят на формираните вселени е десет на десета степен на десета степен на седма степен (10 ^ 10 ^ 10 ^ 7). Тази стойност обаче може да се различава в зависимост от това кой модел да се изгради (как да се прави разлика между отделните вселени).

Във всеки случай числото, разбира се, е гигантско. Човек обаче не е в състояние да наблюдава всички вселени, убедени са експерти от Станфорд. Това се дължи на особеностите на структурата на нашия мозък: през целия живот той не е в състояние да възприеме повече от десет на шестнадесета степен (10 16) бита информация (това предположение беше изложено в друга работа и подкрепено от Станфорд учени). В резултат на това се оказва, че човек не може да възприеме повече от десет на десета на шеста степен от наблюдаваните конфигурации.

Ни повече, ни по-малко – ето колко вселени, според авторите на новото произведение, са достъпни за човешкия ум (илюстрация на Андрей Линде, Виталий Ванчурин).

И това е нормално, твърдят Линде и Ванчурин. Няма смисъл да се опитвате да се издигате и да вярвате, че всички паралелни вселени са достъпни за човешкото съзнание. Освен това в нашия Ежедневиетоквантовите ефекти играят малка роля и затова можем спокойно да ги игнорираме.

Такива изчисления наистина са малко полезни за неспециалистите и са от значение може би само за физици и астрономи, които изучават квантовите ефекти на супергалактическо ниво.

Когато анализираме възможността за съществуване на вселена от определен тип, трябва да помним, че има двойка вселена-наблюдател, която всъщност я оживява, както и че вълновата функция на останалата част от мултивселената зависи от времето, пишат физиците.

Защо да броим паралелни вселени? Линде и Ванчурин смятат - за да определят по-късно вероятността за съществуване на живот във Вселената с някакъв специален набор от свойства. И също така да разберем какви са шансовете да се „озовем“ в свят с физически закони, съответстващи на наблюдаемите (което би разрешило въпроси, свързани с

Да преброим колко извънземни цивилизациисъществува във Вселената на 30 януари 2018 г

Ако кажете, че вярвате в съществуването на извънземни, е малко вероятно приятелите ви да бъдат силно шокирани от това. Дори го обсъдихме подробно с вас. Но имам конкретна цифра за вас - във Вселената има 2 трилиона галактики и вие трябва да сте в най-високата степеннарцистичен да вярва, че човекът е единственото разумно същество.

Но се оказва, че броят на технологично напредналите цивилизации може да се преброи...

През 1961 г. астрономът Франк Дрейк разработи просто уравнение за оценка на броя на "технологично активните" цивилизации в нашата галактика. Тази проста математическа формула се счита за втората най-известна в науката след уравнението на Айнщайн E=MC2.

Ако погледнете тази формула, е лесно да видите, че тя взема предвид редица фактори, включително вероятността за обитаеми планети около звездите, вероятността за възникване на живот и вероятността простите форми на живот да се развиват по такъв начин че накрая се появяват разумни същества. Но дори и без да се опитваме да правим изчисления въз основа на уравнението на Дрейк, можем да използваме подобни разсъждения, за да оценим броя на извънземните цивилизации и разстоянието, което ни дели от най-близките хуманоиди.

Започваме с скорошни проучвания, които показват, че една от всеки шест от звездите има планета, подходяща за живот. Не един на милион, а един на всеки шест. И така, нека вземем това число като основа и да продължим. Трябва да направим няколко предположения. По-специално, за да се реши колко от планетите, подобни по размер на Земята, някога са станали дом на технологично напреднали жители.

Животът на нашата планета е възникнал доста бързо: произволно химическа реакцияв 1,5 милиона трилиона кубични метра океанска вода се е родила възпроизвеждаща се молекула само за няколкостотин милиона години. От това следва, че не е нужно много за възникването на живота. Тогава е разумно да се предположи, че поне половината от всички обитаеми планети рано или късно са породили някаква форма на живот.

Интелигентността е малко по-трудна. Динозаврите бяха добре проектирани, но не се отличаваха в училище. И все пак нека приемем, че една от 100-те планети, на които съществува живот, в крайна сметка ще бъде белязана от появата на интелигентни същества. И, според Франк Дрейк, да предположим също, че извънземни успеят да се задържат на планетата си 10 хиляди години, докато не се унищожат (ядрена война, причинена от човека екологична катастрофа, или нещо подобно) или да срещнат тъжния си край по някаква друга причина.

След като направим прости аритметични изчисления, ще открием, че във всяка от 100-те милиона звездни системи има технически напреднала цивилизация. Не е много по-различно от това да спечелите джакпота Powerball следващата седмица.

И така, колко близо са най-близките извънземни до нас, изпращайки сигнали за тяхното съществуване?

Ако платим добри пари за FTL-способно хиперкосмическо устройство и отидем да посетим нашите съседи, колко далеч ще трябва да пътуваме от Земята? Е, средното разстояние между звездите в нашата част на Галактиката е 4,2 светлинни години (разстоянието до звездата Проксима Кентавър). Тоест във всеки куб пространство, чийто ръб е 4,2 светлинни години, има средно по една звезда. Сега нека си представим голям куб с ръб от 2 хиляди светлинни години. Той ще съдържа приблизително 100 милиона звездни системи и някъде сред тях - една напреднала цивилизация.

Въз основа на тези груби и не особено внимателни изчисления може да се предположи, че най-близките "извънземни" са на разстояние от една до две хиляди светлинни години. С други думи, не по-близо от три ярки звездипояси на Орион. Разбира се, съседите могат да бъдат много по-далеч или по-близо. Но тази оценка от порядъка на величината ни казва, че те очевидно не живеят в съседство. Те не чуват нашите новини и едва ли имат мотив да ни посетят. Те просто не знаят нищо за нашето съществуване.

Между другото, най-вероятно и ние няма да можем да ги посетим. Днешните най-бързи ракети биха отнели приблизително 20 милиона години, за да стигнат дотам, дотогава дори и най-смелите астронавти вероятно ще бъдат ужасно уморени от правителствената храна и другите неудобства на летенето.

Да, извънземни цивилизации най-вероятно съществуват и само в нашата галактика може да има до 10 хиляди от тях, да не говорим за милиони други галактики. Може би са доста далеч от нас. Те обаче могат да бъдат намерени. Ето защо хората продължават да претърсват небето за радиосигнали, излъчвани от нашите братя по ума от незапомнени времена.

източници