За несколько месяцев до своей кончины, физик Стивен Хокинг опубликовал статью, которую некоторые СМИ охарактеризовали как доказательство (или не доказательство) существования параллельных миров.
Но это утверждение может быть связано с "расширением вселенной", так сказали некоторые ученые, которые не были участниками исследования Хокинга.
"Статья не подкреплена какими-либо тестами. Не то, чтобы это было неинтересно, но это только одна из возможных тысяч вариантов развития того, что произошло в ранней вселенной. Некоторые из них содержат идею мультивселенной", сказал Сабин Хоссенфелдер, физик из
Франкфуртского института перспективных исследований в Германии backreaction.blogspot.com. [18 самых больших неразрешенных тайн физики]
Исследование Хокинга и Томаса Хертога, физика из Католического университета Лёвена (KU Leuven) в Бельгии, впервые появилось в журнале Preprint Journal arXiv в июле 2017 года и было дополнено за неделю до того, как Хокинг скончался. Исследование представляет собой попытку изолировать типы вселенных, предсказанные одной из недоказанных теорий Хокинга, «безграничной» модели для объяснения Большого Взрыва.
" Тем не менее, оно опирается на несколько спекулятивных и недоказанных теорий и использует их, чтобы сделать смутные выводы", сказал Франк Вильчек, лауреат Нобелевской премии и физик-теоретик из Массачусетского технологического института.
Не имеющий границ
Корни статьи тянутся к наиболее известным, но недоказанным теориям Хокинга: например «Безграничное предложение», как объяснение Большого взрыва. Согласно общей теории относительности Эйнштейна, перед Большим взрывом, должна существовать сингулярность или бесконечно плотное, чрезвычайно горячая точка материи, для которой нарушаются законы физики.
В этой модели, которая была сформулирована с Калифорнийским университетом, физиком из Санта-Барбары Джеймсом Хартлом, эта сингулярность существовала только в одном или в пространстве или во времени - однако, мы знаем, что перед Большим взрывом времени не было. Попытайтесь визуализировать вселенную того времени, она будет похожа на что-либо у которого нет границ.
"Когда ученые проанализировали эту идею, они поняли, что безграничная теория Хокинга предсказывает, что эта юная вселенная, так как она расширяется сверхбыстро, то будет вытеснять другие вселенные и, в конечном счете, всю мультивселенную. Фактически, теория Хокинга в конечном итоге полагала, что наша скромная вселенная - это просто одна из бесконечно много параллельных вселенных, которые существуют в этой бесконечной фрактальной мультиверсии. Эта мультивселенная затем привела бы к парадоксу: потому что было бы бесконечное количество вселенных, никто не смог бы сделать никаких предсказаний о конкретной вселенной, в которой мы живем," - сказал Гертог Live Science по электронной почте. (С бесконечным количеством возможностей все становится возможным, и ни о каких подробностях о вселенной не может быть известно.) [Топ-5 причин, по которым мы можем жить в мультивселенной]
«Хокинг не был удовлетворен этим положением дел», - сказал Хертог Live Science по электронной почте. «Давайте попробуем приручить мультивселенную, - сказал он мне год назад. Поэтому мы приступили к разработке метода преобразования идеи мультиверсии в согласованную проверяемую научную структуру».
"Чтобы сократить бесконечное количество параллельных миров, исследователям пришлось найти мост между квантовой физикой, которая доминировала в крошечной сингулярности всей эмбриональной вселенной, и классическими законами, которые управляют большой вселенной, в которой мы все живем. В новом исследовании , Хокинг и Хертог использовали метод, известный как голография, чтобы объединить два набора идей. Поступая таким образом, они смогли разбить эту бесконечность мультиверсий на счетное число. Как только они начали работать с конечным числом вселенных, они смогли сделать выводы о том, как могут выглядят эти вселенные", сказал Хертог.
Например, «они находят, что вселенные, которые являются гладкими и похожими на нашу собственную, в основном, являются вероятными», - сказал Хоссенфельдер в интервью Live Science.
"Безграничная теория Хокинга утверждает, что после Большого Взрыва вселенная прошла этап быстрого преобразования, называемого космическим расширением, усиливая изначальные гравитационные волны, которые были созданы Большим Взрывом", сказал Хертог. "Эта древняя история рождения Вселенной записана в слабом, холодном микроволновом излучении, которое пронизывает каждый регион нашей вселенной, известное как космическое микроволновое фоновое излучение (CMB). Если в будущем спутники покажут, что энергетический сигнал в данных CMB соответствует расширению, предсказанной моделью Хокинга, это могло бы, по-видимому, предоставить убедительные доказательства существования мультивселенной", сказал Хертог.
Сомнительное испытание
"Но другие ученые настроены скептически. Существуют и другие модели расширения вселенной, и большинство из этих моделей также включают первые гравитационные волны", сказала Кэти Мак, космолог из Университета штата Северная Каролина.
«Идеи, поднятые в этой статье, не дают ничего нового, чтобы отличало ее от других моделей расширения», - сказал Мак в Live Science.
Другими словами, для CMB-данных невозможно определить, правильна ли теория Хокинга или она такая же как и остальные.
С другой стороны, если сигналы CMB не соответствуют предсказаниям Хокинга и Хертога, «это будет фальсифицировать очень конкретный набор предположений и приближений, используемых в документе», - сказал Вилчек в Live Science по электронной почте.
Игрушечная модель
Более того, Хокинг и Хертог полагались на математическую основу для связи квантовой теории и гравитации, но эта основа опирается на ряд недоказанных предположений и, по существу, не является полной, сказал Мак в Live Science.
«То, что они сделали в этой статье, - это использовали то, что они назвали игрушечной моделью, - она не является полностью завершенной», - сказал Мак. «Они признают, что предстоит проделать еще много работы».
"Прежде чем кто-то сможет сказать, что эта статья верна, ученые должны получить лучшее теоретическое понимание квантовой гравитации", сказал Мак, "имея в виду единую теорию, которая объединяет как квантовую механику, так и гравитацию".