Сколько существует вселенных в мире?
Митио Каку. Фото: Yasuyoshi Chiba / AFP / East News

Митио Каку. Фото: Yasuyoshi Chiba / AFP / East News

Физик Каку Митио написал книгу о гиперпространстве, в которой спорит со здравым смыслом

Американский ученый и известный популяризатор науки Каку Митио написал книгу, в которой спорит со здравым смыслом. Для нормального человека является нормой трехмерный мир, к которому Эйнштейн не без труда прибавил четвертое измерение время. Но современная физика трудится уже достаточно давно над теорией гиперпространства, согласно которой Вселенная состоит не только из времени и пространства, но и из чего-то другого пятого измерения, шестого измерения… Человеческий разум сейчас не в силах подобное представить, зато это доступно языку математики.

Большие математические расчеты в рамках теории гиперпространства доказали, что если предположить теоретическое существование иных измерений, то запросто решаются, казалось бы, неразрешимые задачи физики: например, ответ на вопрос о возможном взаимодействии света и тяготения. Более того, открытие новых измерений позволит воедино срастить все еще разрозненные знания об устройстве Вселенной, благодаря чему может появиться искомая с древнейших времен «теория всего». А для того чтобы люди подготовились к ее появлению, Митио перевел с языка формул теорию гиперпространства для людей, живущих в трехмерном мире.

«Русская планета» с разрешения издательства «Альпина Нон-фикшн» публикует фрагмент книги Каку Митио «Гиперпространство: Научная одиссея через параллельные миры, дыры во времени и десятое измерение», посвященный возможности существования нескольких вселенных.

В 1957 году физик Хью Эверетт высказал предположение о том, что в процессе эволюции Вселенная постоянно «раздваивается», как дорога у развилки. В одной Вселенной атом урана не распадается, и кот остается в живых. В другой атом урана распадается, и кот погибает. Если Эверетт прав, существует бесконечное множество вселенных. Каждая вселенная соединена с другими целой сетью «дорожных развилок». Или, как писал аргентинец Хорхе Луис Борхес в «Саду расходящихся тропок», «вечно разветвляясь, время ведет к неисчислимым вариантам будущего».

Физик Брайс Девитт, один из сторонников многомировой теории, описал неизгладимое впечатление, которое она произвела на него: «Каждый квантовый переход, происходящий на каждой звезде, в каждой галактике и каждом отдаленном уголке Вселенной, раскалывают наш местный мир на Земле на мириады копий самого себя. До сих пор отчетливо помню, какое потрясение испытал, впервые столкнувшись с этой концепцией множества миров». Согласно постулату многомировой теории, все возможные квантовые миры существуют. В некоторых мирах, подобно господствующей форме жизни на Земле, живут человеческие существа. В других — события в субатомной сфере препятствовали возникновению человека.

Физик Фрэнк Вильчек писал:

«Говорят, история мира сложилась бы совершенно иначе, если бы у Елены Троянской на носу была бородавка. Так вот, бородавки возникают из-за мутации единственной клетки, нередко вызываемой ультрафиолетовыми лучами солнца. Вывод: существует множество миров, в которых у Елены Троянской действительно была бородавка на носу».

В сущности, идея многочисленности вселенных стара. Святой и философ Альберт Магнус писал: «На самом ли деле существует много миров или есть только один мир? Это один из самых благородных и волнующих вопросов в изучении Природы». Однако древней идее придан современный оттенок: многочисленные миры решают парадокс кота Шрёдингера. В одной вселенной кот может оказаться мертвым, в другой — живым.

Какой бы странной ни казалась многомировая теория Эверетта, можно доказать, что она математически эквивалентна обычной интерпретации квантовой теории. Но так сложилось, что многомировая теория не пользуется популярностью среди физиков. Отвергнуть ее невозможно, но сама идея бесконечного множества в равной степени действительных вселенных, каждая из которых ежеминутно делится надвое, — философский кошмар для физиков, любящих простоту. В физике применяется так называемый принцип Оккама, согласно которому выбирать всегда следует самый простой путь, игнорируя усложненные альтернативы, особенно если они не поддаются измерению.

(Так, принцип Оккама отвергает давнюю теорию эфира, согласно которой некогда всю Вселенную наполнял таинственный газ. Теория эфира давала удобный ответ на каверзный вопрос: если свет — волна и если свет может распространяться в вакууме, тогда что же такое волнообразные колебания? Ответ состоял в том, что эфир, подобно жидкости, совершает колебания даже в вакууме. Эйнштейн доказал необязательность существования эфира. Однако он никогда не утверждал, что эфира не существует — просто сказал, что он нерелевантен. Таким образом, следуя принципу Оккама, физики больше не обращаются к эфиру.)

Можно показать, что связь между многочисленными мирами Эверетта невозможна. Следовательно, каждая вселенная не подозревает о существовании других. Если эксперименты не могут подтвердить существование этих миров, нам следует в соответствии с принципом Оккама исключить их.

Продолжая в том же духе, физики воздерживаются от категорических заявлений о том, что ангелов и чудес не бывает. Возможно, и те, и другие есть. Но чудеса почти по определению не повторяются регулярно, следовательно, их нельзя количественно оценить в ходе эксперимента. Значит, в соответствии с принципом Оккама их надо игнорировать (конечно, если мы не найдем воспроизводимое и измеримое чудо или ангела). Один из авторов многомировой теории, наставник Эверетта Джон Уилер нехотя отвергал и то, и другое, так как «слишком тяжело таскать такой громоздкий метафизический багаж».

Однако ситуацию с непопулярностью многомировой теории может исправить постепенный рост популярности волновой функции Хокинга применительно к Вселенной. В основу теории Эверетта положены одиночные частицы и невозможность коммуникации между вселенными после их разделения. Теория Хокинга, хотя и связана с вышеупомянутой, тем не менее заходит дальше: в ее основе лежит бесчисленное множество самосогласованных вселенных (а не только частиц), и сама теория постулирует возможность туннелирования между ними (по «червоточинам»).

Хокинг даже нашел решение волновой функции Вселенной. Он убежден в правильности своего подхода отчасти потому, что теория четко определена (если, как уже упоминалось, окончательно теория определена в десяти измерениях). Его цель — показать, что волновая функция Вселенной принимает большие значения вблизи вселенной, похожей на нашу. Таким образом, наша вселенная почти наверняка является вселенной, но определенно не единственной.

К настоящему моменту прошел ряд международных конференций, посвященных волновой функции Вселенной. Но, как и прежде, с математической точки зрения волновая функция Вселенной находится за пределами вычислительных способностей людей, живущих на нашей планете, и нам, возможно, придется ждать много лет, прежде чем какой-нибудь энтузиаст найдет точное решение уравнений Хокинга.

Параллельные миры

Главное различие между многомировой теорией Эверетта и волновой функцией Хокинга для Вселенной заключается в центральной идее Хокинга о «червоточинах», соединяющих параллельные вселенные. Однако не стоит воображать, что однажды вы отправитесь домой с работы, откроете дверь, попадете в параллельную вселенную и обнаружите, что ваши близкие никогда о вас не слышали. Вместо того чтобы кинуться встречать вас после трудного дня, ваша семья замечется в панике, завопит, что в доме чужак, и вас арестуют за незаконное вторжение. Подобные сценарии возможны только в кино. Согласно Хокингу, «червоточины» постоянно соединяют нашу Вселенную с миллиардами миллиардов параллельных вселенных, однако в среднем размер этих «червоточин» чрезвычайно мал и сопоставим с планковской длиной (примерно в 100 миллиардов миллиардов раз меньше протона, то есть слишком маленький для перемещения человека). Более того, поскольку крупные квантовые переходы между вселенными — редкое явление, возможно, такого события придется ждать очень долго — дольше, чем существует Вселенная.

Хью Эверетт. Фото: physicsmasterclasses.org

Хью Эверетт. Фото: physicsmasterclasses.org 

Таким образом, в полном соответствии с законами физики (хотя и крайне маловероятно) кто-нибудь может попасть в параллельную вселенную, парную нашей, которая выглядит в точности как наша, за исключением одного маленького, но важного отличия, возникшего в некий момент времени, когда эти вселенные разделились.

О параллельных мирах такого типа писал Джон Уиндем в рассказе «Поиски наугад» (Random Quest). Британский физик-ядерщик Колин Трэффорд чуть не погибает в 1954 году из-за несчастного случая в ходе опыта. Вместо того чтобы оказаться в больнице, он обнаруживает, что цел и невредим и находится в отдаленном районе Лондона. Трэффорд радуется, что так легко отделался, но вскоре понимает: все-таки что-то произошло. Заголовки в газетах невероятны. Второй мировой войны никогда не было. Ни о какой атомной бомбе и речи нет.

Всемирная история сложилась по-другому. Более того, случайно взглянув на полку в магазине, Трэффорд замечает собственную фамилию и фотографию и обнаруживает, что он автор бестселлера. Он потрясен. Его точная копия существует в этом мире, вдобавок он не физик, а писатель!

Неужели он видит сон? Много лет назад он подумывал стать писателем, а стал физиком. По-видимому, в этой параллельной вселенной был избран иной путь.

Трэффорд листает лондонский телефонный справочник и находит свою фамилию в списке, но адрес, указанный в нем, ему незнаком. Пораженный Трэффорд решает побывать «у себя дома».

В «своей» квартире он изумленно знакомится со «своей» женой, которую никогда прежде не видел, — красивой женщиной, возмущенной «его» многочисленными романами с другими женщинами. Она упрекает его за измены, но замечает, что ее муж чем-то озадачен. Трэффорд обнаруживает, что его двойник — негодяй и распутник, и понимает, что не может дать отпор прекрасной незнакомке, хотя она и считает себя его женой. По-видимому, они с двойником поменялись вселенными.

Постепенно Трэффорд влюбляется в «собственную» жену. И не понимает, как его двойник может столь пренебрежительно обходиться с этой прелестной женщиной. Следующие несколько недель, проведенных вместе, становятся лучшими в их жизни. Трэффорд решает загладить все обиды, которые его двойник нанес жене за долгие годы. Но когда супруги словно узнают друг друга заново, Трэффорд вдруг оказывается заброшенным обратно в свою вселенную и разлучен с любимой. В привычной вселенной он предпринимает отчаянные поиски «своей жены». И узнает, что у людей, живущих в его вселенной, есть двойники в другой — не у всех, но у большинства. Трэффорд приходит к выводу, что у его «жены» должен быть двойник где-то в этом мире.

Как одержимый, он хватается за любую зацепку, старается припомнить все, что ему известно о парных вселенных. Вооружившись познаниями в области истории и физики, он заключает, что два мира разошлись в своем развитии из-за какого-то поворотного события в 1926-м или 1927 году. Трэффорд считает, что разделить вселенные мог некий единственный случай.

Тогда он принимается педантично исследовать историю нескольких семей. Он тратит все свои сбережения, опрашивает десятки людей и наконец находит семью «своей жены». В конце концов он обнаруживает в своей вселенной ту самую женщину и женится на ней.

Каку М. Гиперпространство: Научная одиссея через параллельные миры, дыры во времени и десятое измерение — М.: Альпина нон-фикшн, 2014.

Русь накануне победы на Куликовом поле Далее в рубрике Русь накануне победы на Куликовом полеВ издательстве «Молодая гвардия» накануне празднования 700-летия переиздали каноническую биографию святого Сергия Радонежского

Комментарии

06 апреля 2014, 22:14
Я полагаю, что Вселенных - бесконечное множество!
07 апреля 2014, 09:56
А может быть она одна или сего две,во второй например может преобладать антиматерия-вселенная перевертыш. Мультивселенная это теория,которой ученые пытаются объяснить то,что не способный понять
Смерть все расставит по местам, о други мои и братие......
06 апреля 2014, 22:37
А если мы найдем параллельную вселенную,вернее сможем теоретически отправить в нее что то,то как мы узнаем что достигли цели,ведь мы не можем просто взять и заглянуть в нее...
07 апреля 2014, 13:18
А ведь этот физик действительно прав - я тоже уверен в том, что вариантов развития будущего - неисчислимое множество. И каждый из нас может стать тем, кем ему позволит стать только его внутреннее "я". Дорогу осилит идущий.
07 апреля 2014, 14:23
А то что неисчислимое множество развития будущего это не его заслуга,а гильдии ученых. Я же говорю он обыкновенный пиарщик,выдающий за свое все научные достижения в этой области.
07 апреля 2014, 16:05
При чем тут какая-то гильдия ученых? Неисчислимое множество развития событий у каждого свое. У него, у меня и у тебя совершенно разные пути развития, и каждый из нас выбирает свой собственный путь, который ограничен лишь рамками разума конкретного индивидуума. Что бы понимать это, не нужно собирать гильдию и делать открытие, достаточно просто это знать.
07 апреля 2014, 17:07
Веер миров и все такое прочее... Старая версия на новый мотив. Все это имеет смысл сугубо с философской точки зрения!
07 апреля 2014, 14:21
Еще тот пиарщик,у него сразу 10 измерений,да найди хотя бы пятое,а то только кричать могут некоторые,а реальные научные открытия в жизни так и не совершают,одни теории кругом...
07 апреля 2014, 17:04
Все это очередные философские псевдонаучные бредни, не имеющие ни каких реальных доказательств, ровно как и не несущие в себе ровно ни какой пользы для решения насущных проблем человечества!
09 апреля 2014, 08:02
Фантастика рождает реальные открытия. Пока что-то проявляется из ниоткуда, и исчезает в никуда - надо искать.)
23 апреля 2014, 16:15
,бред сивой кобылы автор явно запутывает сознание своим незнанием элементарных вещей напр.формулы перехода от одной трёхмерной системы к другой путём поворота осей вот вам и другая вселенная в которой действуют всё те же физические константы что же касается параллельных миров то советую автору сесть в самолёт летящий со скоростью вращения земли и вы всегда будете наблюдать либо вечный восход либо вечный закат или полдень но стоит вам спустится на землю как вы попадёте в иной мир поскольку ещё древние говорили нельзя дважды войти в одну и ту же реку. да сегодня человечество пока не может найти объяснение гравитации зато появляется масса жуликов от науки целью которых является получение халявных грантов. а кому уж очень хочется советую почитать Кэрола ,,Алиса в стране чудес,, автор которой не претендует на учёность а просто фантазирует -плагиат это стыдно и непорядочно.
30 апреля 2014, 15:53
(Четверякову)- говорите,Вы материалист,и в чудеса,стало быть,не верите.Ладно...Акак быть с ежегодным появлением святого огня на Пасху у православных...
Авторизуйтесь чтобы оставлять комментарии.
Интересное в интернете
80 000 подписчиков уже с нами!
Читайте «Русскую планету» в социальных сетях и участвуйте в дискуссиях
Каждую пятницу мы будем присылать вам сборник самых важных
и интересных материалов за неделю. Это того стоит.
Закрыть окно Вы успешно подписались на еженедельную рассылку лучших статей. Спасибо!
Станьте нашим читателем,
сделайте жизнь интереснее!
Помимо актуальной повестки дня, мы также публикуем:
аналитику, обзоры, интервью, исторические исследования.
личный кабинет
Спасибо, я уже читаю «Русскую Планету»