Quante volte pensi a come sarebbe organizzato il nostro mondo oggi se il risultato di alcuni eventi storici chiave fosse diverso? Come sarebbe il nostro pianeta se i dinosauri, per esempio, non fossero estinti? Ogni nostra azione e decisione diventa automaticamente una parte del passato. In realtà, non esiste il reale: tutto ciò che facciamo in un dato momento non può essere cambiato, è registrato nella memoria dell'Universo. Tuttavia, esiste una teoria secondo la quale ci sono molti universi in cui viviamo una vita completamente diversa: ogni nostra azione è associata a una determinata scelta e, facendo questa scelta nel nostro Universo, in parallelo, l '“altro sé” prende la decisione opposta. Quanto è scientificamente giustificata una tale teoria? Perché gli scienziati vi ricorsero? Proviamo a capirlo nel nostro articolo.
Il concetto multi-mondo dell'universo
Per la prima volta, la teoria di un probabile insieme di mondi è stata menzionata dal fisico americano Hugh Everett. Ha offerto la sua risposta a uno dei principali misteri quantistici della fisica. Prima di procedere direttamente alla teoria di Hugh Everett, è necessario capire quale sia questo segreto delle particelle quantistiche, che ha perseguitato i fisici di tutto il mondo per più di una dozzina di anni.
Immaginiamo un normale elettrone. Si scopre che come oggetto quantistico, può essere in due posti contemporaneamente. Questa proprietà è chiamata sovrapposizione di due stati. Ma la magia non finisce qui. Non appena vogliamo in qualche modo concretizzare la posizione dell'elettrone, ad esempio, prova a abbatterlo con un altro elettrone, quindi dal quantico diventerà normale. Com'è possibile: l'elettrone era sia nel punto A che nel punto B e improvvisamente è saltato in B in un certo momento?
Hugh Everett ha offerto la sua interpretazione di questo enigma quantistico. Secondo la sua teoria dei molti mondi, l'elettrone continua ad esistere in due stati simultaneamente. Riguarda l'osservatore stesso: ora si trasforma in un oggetto quantistico ed è diviso in due stati. In una di esse vede un elettrone nel punto A, nell'altra - in B. Ci sono due realtà parallele, e in quale di esse sarà l'osservatore è sconosciuto. La divisione in realtà non si limita al numero due: la loro ramificazione dipende solo dalla variazione degli eventi. Tuttavia, tutte queste realtà esistono indipendentemente l'una dall'altra. Noi, come osservatori, ci troviamo in uno, dal quale è impossibile partire, così come spostarsi in uno parallelo.
Dal punto di vista di questo concetto, l'esperimento con il gatto più scientifico della storia della fisica, il gatto di Schrödinger, è facilmente spiegabile. Secondo l'interpretazione dei molti mondi della meccanica quantistica, lo sfortunato gatto nella camera d'acciaio è sia vivo che morto. Quando apriamo questa camera, sembriamo fonderci con il gatto e formare due stati - vivo e morto, che non si intersecano. Si formano due universi diversi: in uno un osservatore con un gatto morto, nell'altro - con uno vivo.
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Va notato subito che il concetto di molti mondi non implica la presenza di molti universi: è uno, semplicemente multistrato, e ogni oggetto in esso può trovarsi in stati diversi. Questo concetto non può essere considerato una teoria convalidata sperimentalmente. Finora, questa è solo una descrizione matematica di un puzzle quantistico.
La teoria di Hugh Everett è supportata dal fisico Howard Wiseman, professore presso l'Australian University of Griffith, dal Dr. Michael Hall del Center for Quantum Dynamics alla Griffith University e dal Dr. Dirk-André Deckert dell'Università della California. Secondo loro, i mondi paralleli esistono davvero e sono dotati di caratteristiche diverse. Eventuali enigmi e regolarità quantistici sono una conseguenza della "repulsione" reciproca dei mondi vicini. Questi fenomeni quantistici sorgono in modo che ogni mondo non sia come un altro.
Il concetto di universi paralleli e teoria delle stringhe
Dalle lezioni scolastiche, ricordiamo bene che ci sono due teorie principali in fisica: la relatività generale e la teoria quantistica dei campi. Il primo spiega i processi fisici nel macrocosmo, il secondo - nel micro. Se entrambe queste teorie vengono utilizzate sulla stessa scala, si contraddicono a vicenda. Sembra logico che ci dovrebbe essere una teoria generale applicabile a tutte le distanze e scale. Come tale, i fisici hanno avanzato la teoria delle stringhe.
Il fatto è che su scala molto piccola si verificano determinate vibrazioni, simili alle vibrazioni di una corda normale. Queste corde sono cariche di energia. Le "stringhe" non sono stringhe in senso letterale. Questa è un'astrazione che spiega l'interazione di particelle, costanti fisiche, le loro caratteristiche. Negli anni '70, quando nacque la teoria, gli scienziati credevano che sarebbe diventato universale descrivere il nostro intero mondo. Tuttavia, si è scoperto che questa teoria funziona solo nello spazio a 10 dimensioni (e viviamo in uno spazio a 4 dimensioni). Le altre sei dimensioni dello spazio semplicemente collassano. Ma, come si è scoperto, non si piegano in modo semplice.
Come per il concetto di molti mondi, la teoria delle stringhe è difficile da dimostrare sperimentalmente. Inoltre, l'apparato matematico della teoria è così difficile che per ogni nuova idea una spiegazione matematica deve essere ricercata letteralmente da zero.
L'ipotesi dell'universo matematico
Il cosmologo, professore al Massachusetts Institute of Technology Max Tegmark nel 1998 ha avanzato la sua "teoria del tutto" e l'ha chiamata l'ipotesi dell'universo matematico. Ha risolto a modo suo il problema dell'esistenza di un gran numero di leggi fisiche. A suo avviso, ogni insieme di queste leggi, che sono coerenti dal punto di vista della matematica, corrisponde a un universo indipendente. L'universalità della teoria è che può essere usata per spiegare tutta la varietà di leggi fisiche e i valori delle costanti fisiche.
Tegmark ha proposto di dividere tutti i mondi in quattro gruppi secondo il suo concetto. Il primo include i mondi che sono oltre il nostro orizzonte cosmico, i cosiddetti oggetti extrametagalattici. Il secondo gruppo include mondi con altre costanti fisiche, diverse dalle costanti del nostro Universo. Nel terzo, i mondi che appaiono come risultato dell'interpretazione delle leggi della meccanica quantistica. Il quarto gruppo è un certo insieme di tutti gli universi in cui si manifestano certe strutture matematiche.
Come osserva il ricercatore, il nostro Universo non è l'unico, poiché lo spazio è illimitato. Il nostro mondo, dove viviamo, è limitato dallo spazio, la cui luce è arrivata a noi 13,8 miliardi di anni dopo il Big Bang. Saremo in grado di conoscere altri universi in modo affidabile in almeno un altro miliardo di anni, finché la luce da essi non ci raggiungerà.
Stephen Hawking: buchi neri - la via per un altro universo
Stephen Hawking è anche un sostenitore della teoria degli universi multipli. Uno degli scienziati più famosi del nostro tempo nel 1988 ha presentato per la prima volta il suo saggio "Black Holes and Young Universes". Il ricercatore suggerisce che i buchi neri sono la strada per mondi alternativi.
Grazie a Stephen Hawking, sappiamo che i buchi neri tendono a perdere energia ed evaporare, rilasciando la radiazione di Hawking, che ha ricevuto il nome del ricercatore stesso. Prima che il grande scienziato facesse questa scoperta, la comunità scientifica credeva che tutto ciò che in qualche modo entra in un buco nero scompare. La teoria di Hawking confuta questa ipotesi. Secondo il fisico, ipoteticamente, qualsiasi cosa, oggetto, oggetto che cade in un buco nero ne vola fuori e cade in un altro universo. Tuttavia, un viaggio del genere è un viaggio di sola andata: non c'è modo di tornare indietro.
Da tutto ciò deriva che è improbabile che passare attraverso un buco nero si riveli un modo popolare e affidabile di viaggiare nello spazio. Per prima cosa, dovrai arrivarci navigando nel tempo immaginario e senza preoccuparti che la tua storia in tempo reale finisca tristemente. Secondo, non potresti davvero scegliere una destinazione. È come volare su una sorta di compagnia aerea che ti è venuta in mente, - scrive il ricercatore.
Universi paralleli e il rasoio di Occam
Come possiamo vedere, è ancora impossibile dimostrare con piena fiducia la teoria degli universi multipli. Gli oppositori della teoria credono che non abbiamo il diritto di parlare di un insieme infinito di universi, se non altro perché non possiamo spiegare i postulati della meccanica quantistica. Questo approccio va contro il principio filosofico di William Ockham: "Non dovresti moltiplicare le cose inutilmente". I sostenitori della teoria dichiarano: è molto più facile presumere l'esistenza di molti universi che l'esistenza di un ideale.
Il cui ragionamento (sostenitori o oppositori della teoria del multiverso) è più convincente - decidi tu. Chissà, forse sarai tu a riuscire a risolvere l'enigma quantistico della fisica e proporre una nuova "teoria del tutto" universale.
