จักรวาล ลิขสิทธิ์ | จักรวาลคู่ขนาน เวลาอวกาศ | ทฤษฎีบิกแบง

มีหลักฐานทางวิทยาศาสตร์จำนวนมากที่สนับสนุนภาพของจักรวาลที่กำลังขยายตัวและบิ๊กแบง พลังงานมวลทั้งหมดของจักรวาลได้รับการปล่อยตัวในเหตุการณ์ยาวนานน้อยกว่า 10 ^ -30 วินาทีในช่วงเวลา สิ่งที่มีพลังมากที่สุดที่เคยเกิดขึ้นในประวัติศาสตร์ของจักรวาลของเรา NASA / GSFC

เป็นเพียง 13.8 พันล้านปีนับตั้งแต่บิกแบงและความเร็วสูงสุดที่ข้อมูลใด ๆ สามารถเดินทางได้ - ความเร็วของแสง - นั้น จำกัด แม้ว่าจักรวาลทั้งหมดอาจไม่มีที่สิ้นสุดอย่างแท้จริง แต่จักรวาลที่สังเกตได้นั้นมี จำกัด ตามแนวคิดชั้นนำของฟิสิกส์เชิงทฤษฎีอย่างไรก็ตามจักรวาลของเราอาจเป็นเพียงหนึ่งในภูมิภาคที่มีขนาดเล็กที่สุดของจักรวาลที่มีขนาดใหญ่กว่ามากซึ่งภายในจักรวาลหลายแห่งอาจมีจำนวนไม่ จำกัด บางส่วนนี้เป็นวิทยาศาสตร์ที่แท้จริง แต่บางอย่างก็ไม่มีอะไรมากไปกว่าการคิดที่เป็นการคาดเดา นี่คือวิธีที่จะบอกว่าอันไหน แต่ก่อนอื่นมีพื้นหลังเล็กน้อย

จักรวาลในปัจจุบันมีข้อเท็จจริงบางอย่างเกี่ยวกับเรื่องนี้ซึ่งค่อนข้างง่ายอย่างน้อยก็มีสิ่งอำนวยความสะดวกทางวิทยาศาสตร์ระดับโลก เรารู้ว่าจักรวาลกำลังขยายตัว: เราสามารถวัดคุณสมบัติเกี่ยวกับกาแลคซีที่สอนเราได้ทั้งระยะทางและระยะทางที่พวกมันจะเคลื่อนที่ออกไปจากเรา ยิ่งพวกมันอยู่ห่างออกไปมากเท่าไหร่พวกเขาก็ยิ่งถอยห่างเร็วขึ้นเท่านั้น ในบริบทของทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปนั่นหมายถึงจักรวาลกำลังขยายตัว

และถ้าจักรวาลกำลังขยายตัวในวันนี้นั่นหมายความว่ามันมีขนาดเล็กลงและหนาแน่นขึ้นในอดีต คาดการณ์ย้อนหลังไปมากพอและคุณจะพบว่าสิ่งต่าง ๆ นั้นมีความเหมือนกันมากขึ้น (เพราะแรงโน้มถ่วงใช้เวลาในการทำให้สิ่งต่าง ๆ รวมกัน) และร้อน (เพราะความยาวคลื่นเล็กกว่าสำหรับแสงหมายถึงพลังงาน / อุณหภูมิที่สูงขึ้น) สิ่งนี้ทำให้เรากลับไปที่บิ๊กแบง

ภาพประกอบของประวัติศาสตร์จักรวาลของเราตั้งแต่บิกแบงจนถึงปัจจุบันภายใต้บริบทของจักรวาลที่กำลังขยายตัว สมการ Friedmann แรกอธิบายถึงยุคทั้งหมดเหล่านี้ตั้งแต่เงินเฟ้อจนถึงบิกแบงจนถึงปัจจุบันและอนาคตไกลแม่นยำอย่างสมบูรณ์แบบแม้กระทั่งทุกวันนี้ NASA / WMAP SCIENCE TEAM

แต่บิ๊กแบงไม่ได้เป็นจุดเริ่มต้นของจักรวาลอย่างแน่นอน! เราสามารถคาดการณ์ย้อนหลังไปถึงช่วงเวลาหนึ่งก่อนที่การคาดการณ์ของบิ๊กแบงจะพังทลาย มีหลายสิ่งที่เราสังเกตในเอกภพที่บิกแบงไม่สามารถอธิบายได้ แต่ทฤษฎีใหม่ที่กำหนดบิ๊กแบง - เงินเฟ้อจักรวาล - สามารถ

ความผันผวนของควอนตัมที่เกิดขึ้นระหว่างเงินเฟ้อขยายตัวทั่วทั้งจักรวาลและเมื่อเงินเฟ้อสิ้นสุดลง สิ่งนี้นำไปสู่โครงสร้างขนาดใหญ่ในจักรวาลเมื่อเวลาผ่านไปเช่นเดียวกับความผันผวนของอุณหภูมิที่ตรวจพบใน CMB SIEGEL, ด้วยภาพที่ได้รับจาก ESA / PLANCK และ DOE / NASA / NSF INTERAGENCY TASK กำลังงานในการวิจัย CMB

ในช่วงทศวรรษ 1980 มีการคาดการณ์ผลของเงินเฟ้อเป็นจำนวนมากรวมไปถึง:

  • เมล็ดสำหรับโครงสร้างขนาดใหญ่ควรมีหน้าตาเป็นอย่างไร
  • ความผันผวนของอุณหภูมิและความหนาแน่นนั้นควรมีอยู่ในเครื่องชั่งขนาดใหญ่กว่าขอบฟ้าจักรวาล
  • ว่าทุกพื้นที่ของอวกาศแม้มีความผันผวนควรมีเอนโทรปีคงที่
  • และควรมีอุณหภูมิสูงสุดที่บิ๊กแบงประสบความสำเร็จ

ในปี 1990, 2000 และ 2010 การคาดการณ์ทั้งสี่นี้ได้รับการยืนยันอย่างเป็นทางการถึงความแม่นยำสูง เงินเฟ้อของจักรวาลเป็นผู้ชนะ

เงินเฟ้อทำให้เกิดพื้นที่เพื่อขยายชี้แจงซึ่งสามารถส่งผลอย่างรวดเร็วในพื้นที่ที่มีอยู่ก่อนโค้งหรือไม่ราบรื่นปรากฏแบน หากเอกภพโค้งมันมีรัศมีความโค้งที่ใหญ่กว่าอย่างน้อยหลายร้อยเท่าที่เราสามารถสังเกตได้ SIEGEL (L); TEDORIAL COSMOLOGY NED ไรท์ส (R)

อัตราเงินเฟ้อบอกเราว่าก่อนหน้าบิ๊กแบงจักรวาลไม่ได้เต็มไปด้วยอนุภาคปฏิปักษ์และรังสี แต่มันเต็มไปด้วยพลังงานที่มีอยู่ในตัวของมันเองและพลังงานนั้นทำให้พื้นที่นั้นขยายตัวในอัตราที่รวดเร็วอย่างไม่หยุดยั้งและเป็นเลขชี้กำลัง เมื่อถึงจุดหนึ่งอัตราเงินเฟ้อสิ้นสุดลงและพลังงานทั้งหมด (หรือเกือบทั้งหมด) จะถูกเปลี่ยนเป็นสสารและพลังงานก่อให้เกิดบิกแบงร้อนแรง จุดจบของภาวะเงินเฟ้อและสิ่งที่เรียกว่าการอุ่นจักรวาลของเรานับเป็นจุดเริ่มต้นของบิกแบงที่ร้อนแรง บิกแบงยังคงเกิดขึ้น แต่มันไม่ใช่จุดเริ่มต้น

อัตราเงินเฟ้อทำนายการมีอยู่ของจักรวาลที่ไม่สามารถเข้าถึงได้มากมายเกินกว่าที่เราจะสังเกตได้ แต่มันทำให้เรายิ่งกว่านั้นอีก SIEGEL / นอกเหนือจาก GALAXY

ถ้านี่เป็นเรื่องราวที่สมบูรณ์สิ่งที่เรามีก็คือจักรวาลที่มีขนาดใหญ่มาก มันจะมีคุณสมบัติเหมือนกันทุกที่กฎหมายเดียวกันทุกแห่งและส่วนที่อยู่นอกขอบฟ้าที่มองเห็นของเราจะคล้ายกับที่เราอยู่ แต่จะไม่เรียกว่าลิขสิทธิ์อย่างชอบธรรม

คุณต้องจำไว้ว่าทุกสิ่งที่มีอยู่จริงจะต้องมีปริมาณโดยธรรมชาติในตัว แม้แต่เงินเฟ้อที่มีสิ่งแปลกปลอมอยู่รอบตัวมันก็ต้องเป็นสนามควอนตัม

ลักษณะควอนตัมของอัตราเงินเฟ้อหมายความว่ามันสิ้นสุดลงใน

ถ้าคุณต้องการให้เงินเฟ้อมีคุณสมบัติที่เขตข้อมูลควอนตัมทั้งหมดมี:

  • คุณสมบัติของมันมีความไม่แน่นอนอยู่ในตัว
  • ที่สนามอธิบายโดยฟังก์ชันคลื่น
  • และค่าของเขตข้อมูลนั้นสามารถกระจายออกไปตามกาลเวลา

คุณได้ข้อสรุปที่น่าประหลาดใจ

ไม่ว่าอัตราเงินเฟ้อจะเกิดขึ้นที่ใด (ก้อนสีน้ำเงิน) จะก่อให้เกิดพื้นที่เพิ่มขึ้นแบบทวีคูณในแต่ละขั้นตอน แม้ว่าจะมีลูกบาศก์จำนวนมากที่เงินเฟ้อสิ้นสุดลง (เครื่องหมาย X สีแดง) มีภูมิภาคอื่น ๆ อีกมากมายที่อัตราเงินเฟ้อจะดำเนินต่อไปในอนาคต ความจริงที่ว่าสิ่งนี้ไม่จบสิ้นคือสิ่งที่ทำให้เงินเฟ้อเป็น 'นิรันดร์' เมื่อมันเริ่มขึ้น SIEGEL / นอกเหนือจาก GALAXY

อัตราเงินเฟ้อไม่ได้สิ้นสุดทุกที่ในครั้งเดียว แต่เลือกที่จะตัดการเชื่อมต่อสถานที่ในเวลาใดก็ตามในขณะที่ช่องว่างระหว่างสถานที่เหล่านั้นยังคงขยายตัว ควรมีพื้นที่กว้างใหญ่หลายแห่งที่อัตราเงินเฟ้อสิ้นสุดลงและบิกแบงร้อนแรงเริ่มต้นขึ้น แต่พวกเขาก็ไม่สามารถพบเจอกันได้อีกต่อไป ไม่ว่าเงินเฟ้อจะเริ่มต้นที่ใดก็ตาม แต่รับรองว่าจะดำเนินต่อไปชั่วนิรันดร์อย่างน้อยก็ในสถานที่ต่างๆ

เมื่ออัตราเงินเฟ้อสิ้นสุดลงสำหรับเราเราจะได้รับ Big Bang ที่ร้อนแรง ส่วนหนึ่งของจักรวาลที่เราสังเกตเห็นเป็นเพียงส่วนหนึ่งของภูมิภาคนี้ที่อัตราเงินเฟ้อสิ้นสุดลงพร้อมกับจักรวาลที่ไม่มีใครสังเกตได้มากกว่านั้น แต่มีหลายภูมิภาคที่นับไม่ถ้วนทุกอย่างถูกตัดการเชื่อมต่อจากกันด้วยเรื่องราวที่เหมือนกัน

ภาพประกอบของเอกภพอิสระหลายแห่งซึ่งถูกแยกออกจากกันในมหาสมุทรจักรวาลที่ขยายตัวออกไปเป็นสาเหตุหนึ่งที่แสดงให้เห็นถึงแนวคิดของลิขสิทธิ์ ในภูมิภาคที่บิกแบงเริ่มต้นและสิ้นสุดอัตราเงินเฟ้ออัตราการขยายตัวจะลดลงในขณะที่อัตราเงินเฟ้อยังคงดำเนินต่อไปในระหว่างสองภูมิภาคดังกล่าวจะแยกพวกเขาออกตลอดกาล OZYTIVE / สาธารณะ

นั่นคือแนวคิดของลิขสิทธิ์ อย่างที่คุณเห็นมันเป็นไปตามหลักฟิสิกส์เชิงทฤษฎีที่เป็นที่ยอมรับและเป็นที่ยอมรับอย่างกว้างขวางสองประการ: ลักษณะควอนตัมของทุกสิ่งและคุณสมบัติของอัตราเงินเฟ้อของจักรวาล ไม่มีวิธีการวัดที่เป็นที่รู้จักเช่นเดียวกับที่ไม่มีวิธีการวัดส่วนที่ไม่สามารถสังเกตได้ของจักรวาลของเรา แต่ทฤษฎีทั้งสองที่รองรับนั้นเงินเฟ้อและฟิสิกส์ควอนตัมได้รับการพิสูจน์แล้วว่าถูกต้อง หากพวกมันถูกต้องแล้วลิขสิทธิ์ก็เป็นผลลัพธ์ที่หลีกเลี่ยงไม่ได้และเราก็อาศัยอยู่ในนั้น

ความคิดลิขสิทธิ์ระบุว่ามีจักรวาลจำนวนมากตามอำเภอใจเหมือนของเราเอง แต่นั่นไม่ได้แปลว่ามีรุ่นอื่นของเราอยู่ที่นั่นและแน่นอนไม่ได้หมายความว่ามีโอกาสที่จะพบกับรุ่นอื่น ๆ ของตัวเอง …หรืออะไรก็ได้จากจักรวาลอื่นเลย LEE DAVY / FLICKR

แล้วอะไรล่ะ นั่นไม่มากเลยใช่มั้ย มีผลทางทฤษฎีมากมายที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ แต่เราไม่สามารถรู้ได้อย่างแน่นอนเพราะเราไม่สามารถทดสอบได้ ลิขสิทธิ์เป็นหนึ่งในสายยาวของเหล่านั้น มันไม่ได้เป็นประโยชน์โดยเฉพาะอย่างยิ่งการคาดการณ์ที่น่าสนใจที่ตกไปจากทฤษฎีเหล่านี้

แล้วทำไมนักฟิสิกส์เชิงทฤษฎีหลายคนจึงเขียนบทความเกี่ยวกับลิขสิทธิ์? เกี่ยวกับเอกภพคู่ขนานและการเชื่อมต่อกับเราผ่านทางลิขสิทธิ์นี้? ทำไมพวกเขาถึงอ้างว่าลิขสิทธิ์นั้นเชื่อมต่อกับสายอักขระภูมิทัศน์ค่าคงที่ทางดาราศาสตร์และแม้แต่ความจริงที่ว่าจักรวาลของเราได้รับการปรับแต่งอย่างดีเพื่อชีวิต

เพราะถึงแม้ว่ามันจะเป็นความคิดที่ไม่ดี แต่พวกเขาก็ไม่มีคนที่ดีกว่านี้อีกแล้ว

ภูมิทัศน์สายอาจเป็นความคิดที่น่าสนใจที่เต็มไปด้วยศักยภาพทางทฤษฎี แต่มันไม่ได้คาดการณ์อะไรที่เราสามารถสังเกตได้ในจักรวาลของเรา ความคิดเรื่องความงามแรงบันดาลใจจากการแก้ปัญหา 'ผิดธรรมชาติ' นั้นไม่เพียงพอที่จะเพิ่มขึ้นในระดับที่วิทยาศาสตร์ต้องการ UNIVERSITY OF CAMBRIDGE

ในบริบทของทฤษฎีสตริงมีชุดของพารามิเตอร์ขนาดใหญ่ซึ่งโดยหลักการแล้วสามารถใช้ในเกือบทุกค่า ทฤษฎีไม่ได้คาดการณ์สำหรับพวกเขาดังนั้นเราจึงต้องใส่พวกเขาด้วยมือ: ค่าความคาดหวังของสตริง vacua หากคุณเคยได้ยินคนจำนวนมากอย่างเช่นคนที่มีชื่อเสียงซึ่งปรากฏในทฤษฎีสตริงจำนวน 10500 ค่าที่เป็นไปได้ของสตริงแวควาคือสิ่งที่พวกเขาอ้างถึง เราไม่รู้ว่ามันคืออะไรหรือทำไมพวกเขาถึงมีค่าที่พวกเขาทำ ไม่มีใครรู้วิธีการคำนวณ

การเป็นตัวแทนของ

ดังนั้นบางคนก็พูดว่า "มันคือลิขสิทธิ์!" แนวความคิดเป็นดังนี้:

  • เราไม่รู้ว่าทำไมค่าคงที่พื้นฐานมีค่าที่พวกเขาทำ
  • เราไม่รู้ว่าทำไมกฎของฟิสิกส์ถึงเป็นอย่างนั้น
  • ทฤษฎีสตริงเป็นกรอบที่สามารถให้กฎทางฟิสิกส์ของเรากับค่าคงที่พื้นฐานของเราได้ แต่มันอาจให้กฎหมายอื่นและ / หรือค่าคงที่อื่น ๆ
  • ดังนั้นหากเรามีลิขสิทธิ์มากมายที่ภูมิภาคต่าง ๆ มากมายมีกฎหมายและ / หรือค่าคงที่ที่แตกต่างกันหนึ่งในนั้นอาจเป็นของเรา

ปัญหาใหญ่ก็คือไม่เพียง แต่เป็นการเก็งกำไรอย่างมหาศาลเท่านั้น แต่ไม่มีเหตุผลที่ทำให้เงินเฟ้อและฟิสิกส์ควอนตัมที่เรารู้จะเข้าใจว่ากาลอวกาศที่พองตัวมีกฎหมายหรือค่าคงที่ที่แตกต่างกันในภูมิภาคต่างๆ

ไม่ประทับใจกับการใช้เหตุผลในแนวนี้ใช่ไหม ไม่ใช่คนอื่นเลย

จักรวาลของเราจะสร้างโลกอย่างโลกนี้น่าจะเป็นไปได้ยากหรือไม่ และอัตราต่อรองที่น่าเชื่อถือจะเป็นไปได้หากค่าคงที่พื้นฐานหรือกฎหมายที่ควบคุมจักรวาลของเราแตกต่างกันอย่างไร จักรวาลแห่งโชคชะตาซึ่งครอบคลุมภาพนี้ถูกนำมาใช้เป็นหนังสือเล่มหนึ่งที่สำรวจปัญหาเหล่านี้ GERAINT LEWIS และ LUKE BARNES

อย่างที่ฉันได้อธิบายไปแล้ว Multiverse ไม่ใช่ทฤษฎีทางวิทยาศาสตร์ในตัวมันเอง ค่อนข้างเป็นผลทางทฤษฎีของกฎของฟิสิกส์ที่พวกเขาเข้าใจดีที่สุดในวันนี้ บางทีอาจเป็นผลที่ตามมาของกฎเหล่านี้อย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้: ถ้าคุณมีจักรวาลที่มีอัตราเงินเฟ้อที่ควบคุมโดยควอนตัมฟิสิกส์นี่คือสิ่งที่คุณต้องผูกมัดให้แน่น แต่ - เหมือนทฤษฎีสตริง - มันมีปัญหาใหญ่: มันไม่ได้คาดการณ์อะไรที่เราสังเกตและไม่สามารถอธิบายได้หากไม่มีมันและมันก็ไม่ทำนายอะไรที่ชัดเจนว่าเราสามารถไปหาได้

การแสดงการคำนวณทฤษฎีสนามควอนตัมแสดงอนุภาคเสมือนจริงในสุญญากาศควอนตัม แม้ในพื้นที่ว่างเปล่าพลังงานสุญญากาศนี้ไม่เป็นศูนย์ ไม่ว่าจะมีค่าเท่าเดิมค่าคงที่ในภูมิภาคอื่น ๆ ของลิขสิทธิ์เป็นสิ่งที่เราไม่สามารถรู้ได้ แต่ไม่มีแรงจูงใจให้เป็นเช่นนั้น DEREK LEINWEBER

ในจักรวาลทางกายภาพนี้สิ่งสำคัญคือต้องสังเกตสิ่งที่เราทำได้และวัดความรู้ทุกอย่างที่เราสามารถรวบรวมได้ เราหวังว่าจะได้ข้อสรุปทางวิทยาศาสตร์ที่ถูกต้องเกี่ยวกับธรรมชาติของจักรวาลของเราเท่านั้น ข้อสรุปเหล่านั้นบางอย่างจะมีความหมายว่าเราอาจไม่สามารถวัดได้: การดำรงอยู่ของลิขสิทธิ์เกิดขึ้นจากสิ่งนั้น แต่เมื่อผู้คนยืนยันว่าพวกเขาสามารถสรุปข้อสรุปเกี่ยวกับค่าคงที่พื้นฐานกฎของฟิสิกส์หรือค่าของสตริงแวควาพวกเขาไม่ได้ทำวิทยาศาสตร์อีกต่อไป พวกเขากำลังเก็งกำไร การคิดอย่างปรารถนานั้นไม่ใช่สิ่งทดแทนข้อมูลการทดลองหรือสิ่งที่สังเกตได้ จนกว่าเราจะมีสิ่งเหล่านี้โปรดทราบว่าลิขสิทธิ์เป็นผลมาจากวิทยาศาสตร์ที่ดีที่สุดที่เรามีอยู่ในวันนี้ แต่มันไม่ได้ทำการคาดการณ์ทางวิทยาศาสตร์ใด ๆ ที่เราสามารถนำไปทดสอบได้

หวังว่านี่อาจนำความสำคัญบางอย่างมาสู่วิชาฟิสิกส์ดาราศาสตร์ ..

Jyotiraditya