Mokslas sako, kad Visata gali būti holograma, kompiuterinė programa, juodoji bedugnė arba burbulas, ir kad yra būdų tai patikrinti. Iš kur aš atsiradau ir kodėl aš esu čia? Šie klausimai yra didingi kaip pati Visata ir (beveik) seni kaip laikas. Jie atrodo kaip tinkama medžiaga filosofiniams vakaro pasvarstymams, bet jei trokštate moksliškesnio atsakymo, kreipkitės į kosmologą.
Mokslas sako, kad Visata gali būti holograma, kompiuterinė programa, juodoji bedugnė arba burbulas, ir kad yra būdų tai patikrinti.
Iš kur aš atsiradau ir kodėl aš esu čia? Šie klausimai yra didingi kaip pati Visata ir (beveik) seni kaip laikas. Jie atrodo kaip tinkama medžiaga filosofiniams vakaro pasvarstymams, bet jei trokštate moksliškesnio atsakymo, kreipkitės į kosmologą.
Ši fizikos kryptis mėgina iškoduoti tikrovės prigimtį, matematines teorijas derindama su virtine įrodymų. Šiandien dauguma kosmologų mano, kad Visata susiformavo per Didijį sprogimą maždaug prieš 13,8 mlrd. metų ir ji plečiasi vis didėjančiu greičiu. Kosmosas yra įpintas į audinį, kurį vadiname erdvėlaikiu, o pastarasis yra išsiuvinėtas kosminiu spindinčių galaktikų tinklu ir nematoma juodąja materija.
Skamba keistokai, bet šūsnis nuotraukų, eksperimentinių duomenų ir modelių, sukauptų per dešimtmečius, gali pagrįsti tokį aprašymą. Ir kol nauja informacija pildo šį paveikslą, kosmologai imasi svarstyti net beprotiškesnius Visatos apibūdinimus – įskaitant keistas teorijas, kurios, nepaisant nieko, sugebėjo įsitvirtinti rimtajame moksle, rašo smithsonianmag.com.
Visata yra holograma
Pažvelkite į standartinę hologramą, atspausdintą ant dvimačio paviršiaus, ir pamatysite trimatę vaizdo projekciją. Sumažinkite atskirų taškų, sudarančių šį vaizdą, dydį, ir holograma taps ryškesnė. Praėjusio amžiaus paskutiniame dešimtmetyje fizikai suvokė, kad kažkas panašaus gali vykti ir su mūsų Visata.
Klasikinė fizika erdvėlaikį apibūdina kaip keturių matmenų struktūrą, kurioje tris matmenis sudaro erdvė, o vieną – laikas. Alberto Einsteino bendrojo reliatyvumo teorija sako, kad pačiame pamatiniame lygyje šis erdvėlaikio audinys turėtų būti tolygus ir vientisas. Tačiau taip buvo prieš tai, kai į sceną žengė kvantinė mechanika. Nors reliatyvumas puikiai apibūdina Visatą regimoje skalėje, kvantinė fizika atskleidžia, kaip viskas funkcionuoja atomų ir subatominių dalelių lygyje. Anot kvantų teorijų, pakankamai giliai patyrinėjus erdvėlaikio audinį, paaiškėtų, kad jis sudarytas iš mažyčių mažyčių informacijos grūdelių, kurių kiekvienas yra šimtus milijardų milijardų kartų mažesnis už protoną.
Stanfordo universiteto (JAV) fizikai Leonardas Susskindas ir Nobelio premijos laimėtojas Gerardas ‘t Hooftas pristatė skaičiavimus, rodančius, kas nutinka, kai mėginama suderinti kvantinį ir reliatyvistinį erdvėlaikio aprašymą. Jie nustatė, kad, kalbant matematiškai, šis audinys turėtų turėti dvimatį paviršių, o jo grūdeliai turėtų funkcionuoti kaip neaprėpiamo kosminio vaizdo taškai, lemiantys mūsų trimatės Visatos „rezoliuciją“. Kvantinė mechanika taip pat sako, kad šie grūdeliai turėtų patirti atsitiktinius virpėjimus, kurie retkarčiais gali išblukinti projekciją ir tapti pastebimais. Šių metų rugpjūčio mėnesį Jungtinių Valstijų Energetikos departamento Fermi nacionalinės greitintuvų laboratorijos fizikai pradėjo rinkti duomenis su itin jautriu lazerių ir veidrodžių įrenginiu, kuris vadinamas holometru. Šis instrumentas pritaikytas fiksuoti mažiausius erdvėlaikio judesius ir atskleisti, ar iš tikrųjų pačioje mažiausioje skalėje jis yra grūdėtas. Šis eksperimentas tęsis mažiausiai vienerius metus, taigi netrukus galėsime sužinoti, ar tikrai gyvename hologramoje.
Visata yra kompiuterinė simuliacija
Kaip ir filmo „Matrix“ („Matrica“) siužete, mes galime gyventi itin pažangioje kompiuterinėje programoje, patys to nežinodami. Kai kurios šios teorijos versijos buvo svarstomos dar gerokai prieš tai, kai Keanu ištarė savo pirmąjį „oba...“. Dar Platonas svarstė, ar pasaulis, kaip mes jį suvokiame, nėra iliuzija, o šiuolaikinė matematika sprendžia matematikos universalumo klausimą: kodėl bet kada ir bet kur 2 + 2 yra keturi? Galbūt taip yra dėl to, kad tai yra pamatinė Visatos užkodavimo būdo dalis.
2012 metais Vašingtono universiteto Sietle (JAV) fizikai pareiškė, kad jei mes iš tikrųjų gyvename skaitmeninėje simuliacijoje, tuomet gali būti metodų tai sužinoti. Standartiniai kompiuteriniai modeliai pagrįsti trimačiu tinkleliu ir kartais tinklelis pats savaime duomenyse sukuria specifines anomalijas. Jeigu Visata yra milžiniškas tinklelis, aukštos energijos dalelių, vadinamų kosminiais spinduliais, judesiai ir pasiskirstymas gali atskleisti panašias anomalijas – staigų gedimą „Matricoje“ – ir leisti mums žvilgtelėti į tinklelio struktūrą. 2013 metų studijoje Masačusetso technologijų instituto (MIT) inžinierius Sethas Lloydas pakreipė šią koncepciją intriguojančia linkme: jeigu erdvėlaikis sudarytas iš kvantinių bitų, tai Visata turi būti vienas milžiniškas kvantinis kompiuteris. Žinoma, abi teorijos kelia problematiškų dvejonių: jeigu Visata yra kompiuterinė programa, tai kas sukūrė jos kodą?
Visata yra juodoji bedugnė
Bet kuriame astronomijos vadovėlyje perskaitysite, kad Visata atsirado po Didžiojo sprogimo. Tačiau kas egzistavo iki to momento ir kas sukėlė šį sprogimą? 2010 metų studijoje Nikodemas Poplawskis, tuomet dirbęs Indianos universitete, iškėlė teoriją, kad mūsų Visata kilo iš tikrai didelės juodosios bedugnės.
Nors Stephenas Hawkingas keičia savo nuomonę, populiariausias juodosios bedugnės apibūdinimas sako, kad tai yra tokia tanki erdvėlaikio sritis, kad po tam tikros ribos niekas nebegali išvengti jos gravitacinės traukos. Juodosios bedugnės gimsta tuomet, kai tankūs materijos dariniai pradeda trauktis, sugriūva, kaip, pavyzdžiui, žūvant itin didelėms žvaigždėms. Kai kurios juodąsias bedugnes apibūdinančių teorijų versijos tvirtina dar daugiau, kad suspausta materija nevisiškai susitraukia į tašką, arba singuliarumą, bet vietoj to atšoka atgal, išspjaudama karštą, sujauktą materiją.
N. Poplawskis išgliaudė skaičius ir nustatė, kad Visatos formos ir sandaros stebėjimai atitinka matematinį gimstančios juodosios bedugnės paveikslą. Pirminis kolapsas atitiktų Didįjį sprogimą ir viskas mumyse bei aplink mus būtų sudaryta iš atvėsusių, perdėliotų tos sujauktos materijos komponentų. Dar daugiau, ši teorija užsimena, kad visos mūsų Visatos juodosios bedugnės gali būti vartai į alternatyvias tikroves. Taigi kaip mes tai patikrinsime? Šis modelis pagrįstas juodosiomis bedugnėmis, kurios sukasi, nes rotacija yra dalis to, kas apsaugo pirminę materiją nuo visiško kolapso. N. Poplawskis teigia, kad mes, tyrinėdami galaktikas, turėtume matyti sukimosi aidą, paveldėtą iš mūsų „motininės“ juodosios bedugnės, kai didžiuliai spiečiai juda nežymia, bet potencialiai pastebima, bendra kryptimi.
Visata yra burbulas visatų vandenyne
Kitas kosminis galvosūkis prasideda tuomet, kai pradedama svarstyti, kas nutiko pirmosiomis sekundės dalimis po Didžiojo sprogimo. Reliktinės šviesos, išskirtos netrukus po to, kai gimė Visata, žemėlapiai liudija, kad užgimęs erdvėlaikis akimirksniu pradėjo eksponentiškai augti, kol perėjo prie ramesnio plėtimosi tempo. Šis procesas, vadinamas infliacija, yra ganėtinai populiarus tarp kosmologų, o šiemet sulaukė papildomų argumentų, kai buvo atrasti potencialūs (bet vis dar nepatvirtinti) erdvėlaikio raibuliavimai, vadinami gravitacinėmis bangomis, kurios galėjo tapti spartaus augimo protrūkio produktu.
Jeigu infliacija pasitvirtina, galima teigti, kad mes turime gyventi putojančioje daugybės visatų jūroje. Kai kurie ankstyvieji infliacijos modeliai teigia, kad prieš Didįjį sprogimą erdvėlaikį sudarė vadinamas netikras vakuumas – aukštos energijos laukas be materijos ir radiacijos, kuriam buvo būdingas natūralus nestabilumas. Kad pasiektų stabilią būklę, vakuumas pradėjo burbuliuoti kaip verdančio vandens puodas. Su kiekvienu burbulu gimė naujos visatos, duodamos pradžią begalinei multivisatai.
Sunkumai patikrinti šią idėją susiję su tuo, kad kosmosas yra absurdiškai milžiniškas – stebimoji Visata driekiasi maždaug 46 mlrd. šviesmečių visomis kryptimis, ir net geriausi mūsų teleskopai negalėtų įžiūrėti tokio dydžio burbulo paviršiaus. Tokiu atveju vienas iš variantų būtų ieškoti įrodymų, kad mūsų Visatos burbulas susidūrė su kitu. Šiandien geriausiuose mūsų Didžiojo sprogimo reliktinės šviesos žemėlapiuose iš tikrųjų matyti neįprasta šaltoji dėmė, kurią galima laikyti savotiška „mėlyne“, atsiradusia nuo susidūrimo su kosminiu kaimynu. Arba tai gali būti statistinis atsitiktinumas. Taigi mokslininkų komanda iš Kalifornijos universiteto Santa Kruze, vadovaujama Carroll Wainwright, analizuoja kompiuterinius modelius, ieškodama kitų galimų pėdsakų, kuriuos Didžiojo sprogimo aide galėjo palikti burbulų susidūrimai.
