Любознательные дети: насколько вероятно, что существуют параллельные вселенные и другие Земли?

Насколько вероятно, что существуют другие Земли или мультивселенная? – Тасним, 16 лет, Индаур, Индия

В художественной литературе и в таких фильмах, как «Человек-паук: Через вселенные», параллельные вселенные, также называемые мультивселенная, существуют рядом с нашей собственной, имея от небольших различий в событиях до совершенно разных законов физики. Это захватывающая и увлекательная идея.

Фото: https://www.adilmedya.com/

Бесконечное пространство

Физики много думали над вопросом о том, могут ли существовать параллельные вселенные, и выдвинули немало теорий. Одна популярная теория опирается на то, о чем физики уже знают. Вселенная расширяется. Это означает, что далекие от Земли галактики удаляются от нас. Этот процесс называется космической инфляцией.

Более того, чем дальше вы удаляетесь от Земли, тем быстрее расширяется Вселенная. В какой-то момент Вселенная расширяется слишком быстро, чтобы свет из некоторых очень далеких галактик мог достичь нас. Это означает, что во Вселенной есть точка, которую мы не можем видеть в прошлом.

Однако это не значит, что там ничего нет. За этим краем есть еще галактики, но мы никогда не сможем их увидеть. Некоторые физики описывают части Вселенной за этим краем как отдельную параллельную Вселенную. Эта теория популярна, так как не требует никакой специальной физики или изменений в нашем нынешнем понимании Вселенной.

Пузыри Вселенной

Другая теория о параллельных вселенных опирается на космическую инфляцию, происходящую более одного раза. Идея состоит в том, что, когда инфляция произошла сразу после Большого взрыва, она произошла в нескольких местах. Это вызвало раздувание отдельных пузырей вселенной, и в некоторых случаях определенные типы материи оказались в одном пузыре, а не в другом. Это означает, что в некоторых пузырях физические правила, влияющие на то, как все работает, могут отличаться.

Каждый пузырь по-прежнему бесконечен в размерах, но отделен от нашей вселенной. Физики находят эту теорию интересной, так как она может объяснить, почему мы не нашли некоторые вещи, которые, с научной точки зрения, мы ожидали бы увидеть в нашей Вселенной. Сюда входят магнитные монополи — односторонние магнитные поля, которые имеют только отрицательную или положительную сторону. Вместо этого они могут существовать в другом пузыре вселенной.

Фото: https://volonterydzhandy.com/

Много миров

Последняя теория требует, чтобы мы подумали о науке под названием квантовая механика. Квантовая механика — это вероятность того, что крошечные частицы что-то делают. Если крошечную частицу выстрелить в стену, она может отскочить от нее или пройти сквозь нее. Квантовая механика говорит нам, какое событие более вероятно. Однако в математике нет ничего, что говорило бы о том, что должно произойти только одно из событий. Обе эти вещи могут произойти одновременно.

Но мы увидим только одно из этих событий. Так что, если бы частица увидела, как она отскакивает от стены, она могла бы в то же время пройти через стену — просто в другой вселенной, не в нашей.

В этой параллельной вселенной все было бы точно так же, как и в нашей, за исключением одного крошечного изменения. В той вселенной частица прошла сквозь стену, а не отскочила от нее. Теория многих миров предполагает, что это происходит каждый раз, когда происходит квантово-механическая реакция, каждый раз создавая отдельную параллельную вселенную.

Однако, как только параллельная вселенная создана, у нас нет возможности взаимодействовать с ней. Так что, хотя эта теория захватывающая, у нас нет возможности проверить ее.

Так существует ли другая Земля?

В теории многих миров есть много места для другой Земли. Каждая квантовая реакция на нашей планете создала бы еще одну параллельную вселенную с другой Землей.

Фото: https://flipboard.com/

Сложнее обстоит дело с другими теориями — о пузырях вселенной и бесконечном пространстве. Если существуют бесконечные пузыри вселенной и бесконечное пространство, это означает, что есть шанс, что точно такие же события повторятся в другом пузыре или где-либо еще в космическом пространстве, чтобы создать другую Землю.

Однако, когда вы занимаетесь математикой, это быстро становится маловероятным. Для того, чтобы всего 1000 частиц взаимодействовали точно таким же образом дважды, вероятность была бы 1 из 10 2477. Число 10 2477 — это 10, за которой следуют 2477 нулей, что является невероятно большим числом. Во Вселенной гораздо больше частиц, чем 1000, поэтому шансы на появление еще одной Земли не в нашу пользу.

К сожалению, мы не знаем, существуют ли эти параллельные вселенные. Физики пытаются найти способы проверки этих теорий, но это очень сложно. Пока они остаются только теориями. Но кто знает — возможно, ученые из другой вселенной уже это выяснили.

Автор: Брианна Смарт, научный сотрудник кафедры физики, астрономии и математики Хартфордширского университета