Рождение Вселенной из квантовой суперпозиции: новая гипотеза физика из ЮАР
Злощастьев предлагает ответ, опирающийся на принципы квантовой механики.
Теоретик из Кейптаунского университета предложил объяснение того, как наша Вселенная могла возникнуть из «мультивселенной» частиц, существовавших в состоянии квантовой суперпозиции до начала инфляции.
Физик-теоретик Константин Злощастьев из Технологического университета Дурбана (ЮАР) опубликовал в научном журнале Universe гипотезу, которая предлагает взглянуть на происхождение Вселенной с принципиально новой стороны. Согласно его модели, наблюдаемая Вселенная — не единственная и не неизбежная, а результат своеобразного «измерения», которое выбрало одну из бесчисленных возможностей, существовавших до эпохи космической инфляции.
Загадка «доинфляционной» эпохи
Современная космология довольно подробно описывает два ключевых этапа жизни Вселенной: период стремительного расширения (инфляцию), произошедший в первые мгновения после Большого взрыва, и современную эпоху, где доминирует темная энергия. Однако то, что было до инфляции — так называемая доинфляционная эра — остается одной из главных загадок науки.
Мы знаем лишь одно: наша Вселенная возникла из этого состояния. Но как именно? Злощастьев предлагает ответ, опирающийся на принципы квантовой механики, которые сегодня подтверждаются даже в лабораториях при наблюдении за макроскопическими объектами.
Квантовая суперпозиция вместо пустоты
Ключевая идея заключается в том, что в доинфляционную эпоху не существовало ни вещества в привычном понимании, ни единой пространственно-временной реальности. Вместо этого всё сущее представляло собой совокупность неразличимых частиц в состоянии квантовой суперпозиции .
Это можно представить как «шредингеровский кот» в космическом масштабе: все возможные конфигурации пространства-времени существовали одновременно, находясь в линейной суперпозиции. Наша Вселенная, со своим набором физических законов, структурой и даже геометрией, была лишь одной из бесчисленных вероятностей, «спящих» в этой квантовой системе.
Механизм «выбора» Вселенной
Главный вопрос, на который отвечает гипотеза: почему из этого множества возможностей возникла именно наша реальность? Злощастьев описывает этот процесс как передачу информации о «какой-из-возможностей» во внешнюю среду — подобно тому, как в классической квантовой механике измерение «схлопывает» волновую функцию.
Этот процесс он называет шанноновской передачей информации (в честь основателя теории информации Клода Шеннона). Информация о выбранном варианте «утекает» из квантовой суперпозиции во внешнюю «записывающую» среду, что делает один из вариантов реальным, а остальные — исчезающими.
Результатом этого процесса стало образование так называемой логарифмической квантовой жидкости, которая, в свою очередь, породила физический вакуум нашей Вселенной. Согласно модели, этот вакуум — не пустота, а низкоэнергетическое квантовое поле, фундаментальное состояние для всех остальных полей.
От суперпозиции к наблюдаемой Вселенной
Гипотеза не ограничивается объяснением момента рождения. Она также предлагает единую линию, связывающую доинфляционную эпоху, инфляцию и современный этап расширения, где доминирует темная энергия. Это делает модель самосогласованной, объединяя раннюю и позднюю историю космоса.
Важно подчеркнуть: сама по себе инфляция (стремительное расширение) при этом не отвергается. Однако в этой модели она становится не первичным актом творения, а закономерным этапом, последовавшим за «схлопыванием» суперпозиции и образованием квантового вакуума.
Можно ли проверить гипотезу?
Сам автор признает, что доинфляционная эпоха практически недоступна для прямых наблюдений. Однако он указывает и на возможные способы косвенной проверки своей теории.
Главный из них — поиск так называемого вакуумного черенковского излучения. Это гипотетическое явление возникает, когда частицы движутся быстрее скорости света в вакууме. Если такое излучение будет обнаружено в наблюдениях за блазарами, квазарами или быстрыми радиовсплесками (FRB), это может стать косвенным подтверждением модели, предсказывающей особые свойства квантового вакуума.
По мнению Злощастьева, один из главных «экспонатов», подтверждающих теорию, находится прямо перед нами — это сама наша Вселенная с ее упорядоченной и математически предсказуемой структурой, позволившей возникнуть жизни и разуму, способному эту структуру осмыслить.
Фото: «Парламентская газета»
Делитесь информацией, оставляйте комментарии. Нам важно ваше мнение! Еще больше материалов на нашем сайте PulsLive.com