Каждый в той или иной степени знает, что такое параллельный мир: по книгам, фильмам, сериалам. И это вовсе не обязательно фантастика. Современная физика и космология предлагают несколько научно обоснованных теорий существования параллельных вселенных. Это лишь гипотезы, и прямых доказательств пока не существует, однако возможность существования иных реальностей логически вытекает из фундаментальных уравнений современной физики. Основной научный спор касается даже не столько возможности существования таких миров, сколько того, можно ли это проверить экспериментально.
Что такое параллельная реальность и откуда появилась эта идея
Ещё античные учёные, в частности Левкипп и Демокрит, допускали существование бесчисленного множества миров в бесконечной пустоте. Однако научное осмысление этой концепции началось лишь в 20 веке, когда физика столкнулась с необъяснимыми парадоксами.
Сегодня под параллельной реальностью (или параллельной вселенной) понимают гипотетическое пространство-время, существующее независимо от нашего, но обладающее собственной физической реальностью. Такие миры могут быть похожими на наш или кардинально отличаться от него — вплоть до принципиально иных законов физики.
Какие бывают модели параллельных миров
Космолог Макс Тегмарк из Массачусетского технологического института предложил удобную классификацию параллельных вселенных, разделив их на четыре уровня, которые различаются по степени фундаментальности и по тому, какие физические теории их предсказывают:
- Первый уровень — вселенные за пределами космологического горизонта. Если Вселенная бесконечна, то за горизонтом видимости (так как скорость света конечна и мы видим лишь часть пространства) существуют области, где комбинации частиц повторяются, включая точные копии каждого из нас. Ведь количество возможных комбинаций частиц (молекул, атомов, электронов и т. д.) пусть и велико, но не бесконечно.
- Второй уровень — вселенные, возникающие в рамках инфляционной космологии. В разных областях вечно расширяющейся Вселенной могут возникать изолированные «пузыри» с разными значениями физических констант.
- Третий уровень — многомировая интерпретация квантовой механики, где параллельные миры возникают при каждом квантовом измерении. Дело в том, что в квантовом мире электрон — это не точечная частица в классическом понимании, а волновая функция, описывающая вероятность его нахождения в пространстве. Он как бы «размазан» по всему атому, и каждый раз, когда мы обнаруживаем его в определённой точке, возникает параллельная реальность, в которой он находится в другом месте.
- Четвёртый уровень — математическая мультивселенная, где реальными считаются все математически возможные структуры. Например, если оперировать именно математическими уравнениями, то наш трёхмерный мир вполне может существовать внутри 11-мерной вселенной. Почему бы не предположить, что существуют и другие аналогичные миры?
Три теории о параллельных вселенных
Мы рассмотрим три наиболее разработанные и влиятельные теории, соответствующие уровням 3, 2 и 1 по классификации Тегмарка, а также теорию дополнительных измерений, которая тесно связана с четвёртым уровнем.
Многомировая интерпретация квантовой механики и ветвление реальности
Многомировую интерпретацию (ММИ) предложил Хью Эверетт III в 1957 году. В то время господствовала копенгагенская интерпретация, согласно которой квантовая система пребывает во всех возможных состояниях одновременно (суперпозиция), но акт измерения «коллапсирует» эту суперпозицию в одно единственное состояние. Однако эта интерпретация оставляла без ответа главный вопрос: что именно считается измерением и кто (или что) вызывает коллапс?
Эверетт предложил элегантное решение: никакого коллапса не происходит. Волновая функция Вселенной никогда не исчезает и не схлопывается, а лишь эволюционирует строго детерминистическим образом в соответствии с уравнением Шрёдингера. Когда происходит квантовое взаимодействие, реальность ветвится — каждая возможная исходная альтернатива реализуется в своей отдельной ветви пространства-времени. Наблюдатель, оказавшийся в одной из ветвей, видит лишь «свой» результат, но все остальные результаты столь же реальны в других ветвях.
Ключевая особенность этой теории в том, что ветви не могут взаимодействовать друг с другом — они расходятся и существуют параллельно, не влияя одна на другую. Любое событие с возможностью нескольких исходов создаёт новое ветвление реальности. То есть в одной вселенной радиоактивный атом распался, а в другой — нет. В одной вы заказали в кафе чай, а в параллельной — сок и т. д.
Теория мультивселенной в космологии и бесконечное число миров
Стандартная космологическая модель Большого взрыва имеет несколько белых пятен. Например, почему Вселенная практически одинакова (однородна), куда бы мы ни посмотрели? Почему она почти идеально плоская? Алан Гут в 1980 году, а затем Андрей Линде (независимо) предложили теорию космической инфляции — гипотетического периода чрезвычайно быстрого (быстрее скорости света) расширения Вселенной в первые доли секунды после её рождения. Здесь нет никакого противоречия, так как речь идёт о расширении самого пространства, а не движении материи в нём.
Квантовые флуктуации (колебания) в процессе этого сверхбыстрого расширения приводят к тому, что в разных областях пространства инфляция заканчивается в разное время. Регионы, где инфляция завершилась, становятся так называемыми карманными вселенными, или «пузырями». Причём у каждой будут свои физические константы и законы, которые определяются локальными свойствами пространства.
Интересно, что в некоторых теоретических моделях инфляция оказывается вечной. Даже если в одной области она прекратилась, породив нашу Вселенную, в других областях она продолжается, бесконечно порождая всё новые карманные вселенные. Таким образом, рождение вселенных напоминает процесс постоянного образования новых пузырей в мыльной пене.
Модель космоса? Что показывает древний Антикитерский механизм
Учёные до сих пор пытаются понять, как работало то, что достали из глубин моря
История машины времени: от фантастики Уэллса до теории Маллетта
От романа 1895 года до вращающихся лазеров в современной лаборатории — путь длиной в 130 лет
Дополнительные измерения как источник параллельных вселенных
Одна из наиболее перспективных теорий, способная объяснить всё — от рождения электронов до эволюции Вселенной, — это теория струн. Согласно ей, фундаментальными объектами Вселенной являются не точечные частицы, а одномерные вибрирующие струны. Эдвард Виттен в 1995 году посчитал, что теоретически это возможно в мире из 11 измерений (10 пространственных и 1 временное). Куда же «спрятаны» лишние семь измерений? Согласно теории, они компактифицированы — «свёрнуты» в микроскопические пространства настолько малых размеров, что наши приборы не могут их зафиксировать.
Несмотря на микроскопичность, этих пространств может существовать множество, и они отделяют нашу Вселенную от других параллельных миров, существующих в этом же 11-мерном пространстве-времени. Гравитация, согласно этой теории, может «просачиваться» между вселенными, в то время как остальные фундаментальные взаимодействия (электромагнитное, сильное и слабое) «привязаны» к ним. Это объясняет давнюю загадку физики: почему гравитация на много порядков слабее трёх других взаимодействий. Возможно, потому что часть её «утекает» в параллельные измерения.
Какие аргументы приводят сторонники существования других измерений
Космолог Макс Тегмарк утверждает, что первый уровень параллельных вселенных (области за космологическим горизонтом) фактически является бесспорным предсказанием стандартной космологической модели. Если Вселенная бесконечна и однородна, то в ней также существует бесконечное число областей, похожих на нашу. Ведь, как мы говорили выше, количество сочетания разных частиц (как бы много их ни было) всегда конечно.
Учёные подсчитали: будь физические константы нашей Вселенной (массы элементарных частиц, космологическая постоянная, сила гравитации) иными хотя бы на долю процента, наш мир был бы совсем другим, и жизнь в нём точно возникнуть не смогла бы. То есть мы наблюдаем «подходящие» значения только потому, что живём в той вселенной, где они оказались подходящими. В бесконечном множестве других вселенных с иными константами жизнь просто не возникла. Это не объяснение «почему», но указание на то, что мультивселенная делает наше существование менее удивительным.
Данные спутников WMAP и «Планк» о флуктуациях реликтового излучения (следов Большого взрыва) в целом согласуются с предсказаниями инфляционной модели, а следовательно — допускают существование «пузырьковых» вселенных. Некоторые аномалии в этих данных выглядят как возможные следы столкновения (или взаимодействия через более многомерное пространство) нашей карманной вселенной с соседними.
Почему параллельные миры пока остаются гипотезой
Главная проблема доказательства и обнаружения параллельных реальностей в том, что пространство за пределами обозримой части нашей Вселенной в принципе недоступно прямому наблюдению. Мы не можем заглянуть дальше 46 миллиардов световых лет, потому что свет из-за этой границы пока не дошёл до нас.
Сторонники параллельных миров честно признают: получить прямое доказательство их существования, скорее всего, невозможно, и именно поэтому не все учёные относятся к этой идее всерьёз. Более того, никакой эксперимент не способен доказать и то, что параллельных миров нет. А значит, строго с научной точки зрения всё это остаётся гипотезой — предположением, не подтверждённым фактами. Хочется верить, что только пока…
FAQ
Прямых экспериментальных доказательств пока нет. В 2025 году российские учёные с помощью детектора DANSS провели масштабный эксперимент по поиску стерильных нейтрино, которые могли бы указывать на существование скрытых измерений, но не нашли доказательств. Однако это лишь один из возможных способов проверки гипотезы о параллельных мирах. Отсутствие результата не означает, что их нет.
Параллельный мир — это полноценное пространство-время со своей физикой, которое существует «рядом» с нашим, но не взаимодействует с ним (или взаимодействует крайне слабо). Измерение же — это математическая характеристика пространства, указывающая количество независимых направлений, в которых можно перемещаться. Например, человечество живёт в четырёхмерном пространстве-времени (три пространственных измерения плюс время). Теория струн предсказывает существование дополнительных измерений, которые «свёрнуты» в микроскопические масштабы и недоступны для прямого наблюдения.
Современная научная формулировка восходит к 1957 году, когда Хью Эверетт III защитил диссертацию, в которой предложил многомировую интерпретацию квантовой механики. Однако философские предпосылки этой идеи гораздо старше — ещё античные учёные допускали существование бесчисленного множества миров.
Согласно большинству научных моделей — нет. Некоторые гипотетические сценарии (например, квантовые тоннельные переходы) иногда обсуждаются в научной фантастике, но не имеют серьёзного физического обоснования.
Да, напрямую. Согласно теории космической инфляции, Большой взрыв (точнее, фаза разогрева после инфляции) является лишь одним из этапов эволюции Вселенной. В моделях вечной инфляции процесс рождения новых «пузырьковых» вселенных, каждая из которых переживает свой Большой взрыв, происходит бесконечно. Наша Вселенная — лишь один из таких «пузырей», возникший после завершения инфляции в этом конкретном регионе.
Список источников:
- Андрей Линде. «Хаотическая инфляция и вечная инфляционная Вселенная».
- Брайан Грин. «Скрытая реальность. Параллельные миры и глубинные законы космоса».
- Митио Каку. «Параллельные миры. Об устройстве мироздания, высших измерениях и будущем космоса».
- Алекс Виленкин. «Мир многих миров. Физики в поисках параллельных вселенных».
- Дэвид Дойч. «Структура реальности. Наука параллельных вселенных».
- Макс Тегмарк. «Наша математическая вселенная. В поисках фундаментальной природы реальности».
- Пол Халперн. «Очарование мультивселенной. Параллельные миры, другие измерения и альтернативные реальности».
- Олег Арсенов. «Параллельные вселенные».
- Михаил Менский. «Сознание и квантовая механика. Жизнь в параллельных мирах (Чудеса сознания — из квантовой реальности)».
Комментарии
ГостьВойти или Зарегистрироваться