çoklu evren - Multiverse

Evren a, hipotetik birden fazla grup evren . Birlikte, bu evrenler var olan her şeyi içerir: uzay , zaman , madde , enerji , bilgi ve onları tanımlayan fiziksel yasalar ve sabitler . Çoklu evren içindeki farklı evrenlere "paralel evrenler", "diğer evrenler", "alternatif evrenler" veya "birçok dünya" denir.

Kavramın tarihi

Sonsuz dünyalar fikrinin ilk kaydedilen örnekleri, sonsuz paralel dünyaların atomların çarpışmasından ortaya çıktığını öne süren Antik Yunan Atomizmi felsefesinde mevcuttu . MÖ üçüncü yüzyılda, filozof Chrysippus , dünyanın ebediyen sona erdiğini ve yenilendiğini öne sürerek, zaman içinde birden çok evrenin varlığını etkili bir şekilde öne sürdü. Çoklu evren kavramı Orta Çağ'da daha belirgin hale geldi .

In Dublin 1952 yılında, Erwin Schrödinger o şakacı olarak o kudreti "akıl hastası gibi görünüyor" demek ne hakkında olduğunu o dinleyicilerini uyardı olduğu bir konferans verdi. Denklemleri birkaç farklı geçmişi tanımlar gibi göründüğünde, bunların "alternatif değil, ama hepsi aynı anda gerçekleştiğini" söyledi. Bu tür ikiliğe " süperpozisyon " denir .

Amerikalı filozof ve psikolog William James , 1895'te "çoklu evren" terimini farklı bir bağlamda kullandı. Terim ilk olarak kurguda ve mevcut fizik bağlamında Michael Moorcock tarafından 1963 SF Adventures romanı The Sundered Worlds'de ( Ebedi Şampiyon serisinin bir parçası ) kullanıldı.

Kısa açıklama

Kozmolojide , fizikte , astronomide , dinde , felsefede , kişiötesi psikolojide , müzikte ve her türlü edebiyatta , özellikle bilimkurgu , çizgi roman ve fantezide çoklu evrenler varsayılmıştır . Bu bağlamlarda paralel evrenler, "alternatif evrenler", "kuantum evrenler", "iç içe geçen boyutlar", "paralel evrenler", "paralel boyutlar", "paralel dünyalar", "paralel gerçeklikler", "kuantum gerçeklikler", "kuantum gerçeklikler" olarak da adlandırılır. alternatif gerçeklikler", " alternatif zaman çizelgeleri ", "alternatif boyutlar" ve "boyutsal düzlemler".

Fizik topluluğu, zaman içinde çeşitli çoklu evren teorilerini tartıştı. Tanınmış fizikçiler, bizim dışımızda başka evrenlerin var olup olmadığı konusunda ikiye bölünmüş durumdalar.

Bazı fizikçiler, çoklu evrenin meşru bir bilimsel araştırma konusu olmadığını söylüyor. Çoklu evreni deneysel doğrulamadan muaf tutma girişimlerinin, halkın bilime olan güvenini aşındırıp aşındırmayacağı ve nihayetinde temel fizik çalışmasına zarar verip vermeyeceği konusunda endişeler dile getirildi. Bazıları, ampirik olarak yanlışlanamayacağı için çoklu evrenin bilimsel bir hipotezden ziyade felsefi bir kavram olduğunu savundu . Bilimsel deney yoluyla bir teoriyi çürütme yeteneği, kabul edilen bilimsel yöntemin kritik bir kriteridir . Paul Steinhardt , teori tüm olası sonuçları sağlıyorsa, hiçbir deneyin bir teoriyi dışlayamayacağını ünlü bir şekilde savundu.

2007'de Nobel ödüllü Steven Weinberg , eğer çoklu evren varsa, " Büyük Patlama'da gözlemlediğimiz standart modelin kuark kütlelerinin ve diğer sabitlerinin kesin değerleri için rasyonel bir açıklama bulma ümidi yok olmaya mahkûmdur, çünkü onların değerleri içinde yaşadığımız çoklu evrenin belirli bir parçasının bir kazası olabilir."

Kanıt aramak

2010 civarında Stephen M. Feeney gibi bilim adamları, Wilkinson Mikrodalga Anizotropi Sondası (WMAP) verilerini analiz ettiler ve bu evrenin uzak geçmişte diğer (paralel) evrenlerle çarpıştığını gösteren kanıtlar bulduklarını iddia ettiler. Bununla birlikte, WMAP'den ve WMAP'den üç kat daha yüksek çözünürlüğe sahip Planck uydusundan elde edilen verilerin daha kapsamlı bir analizi , böyle bir kabarcık evren çarpışmasının istatistiksel olarak anlamlı bir kanıtını ortaya çıkarmadı . Ek olarak, diğer evrenlerin bizimki üzerinde herhangi bir yerçekimi çekimi olduğuna dair hiçbir kanıt yoktu.

Savunucuları ve şüpheciler

Çoklu evren hipotezlerinden birinin veya daha fazlasının modern savunucuları arasında Don Page , Brian Greene , Max Tegmark , Alan Guth , Andrei Linde , Michio Kaku , David Deutsch , Leonard Susskind , Alexander Vilenkin , Yasunori Nomura , Raj Pathria , Laura Mersini-Houghton , Neil bulunmaktadır. deGrasse Tyson , Sean Carroll ve Stephen Hawking .

Genellikle çoklu evren hipotezine şüpheyle yaklaşan bilim adamları şunlardır: David Gross , Paul Steinhardt , Anna Ijjas , Abraham Loeb , David Spergel , Neil Turok , Viatcheslav Mukhanov , Michael S. Turner , Roger Penrose , George Ellis , Joe Silk , Carlo Rovelli , Adam Frank , Marcelo Gleiser , Jim Baggott ve Paul Davies .

Çoklu evren teorilerine karşı argümanlar

Yazar ve kozmolog Paul Davies , 2003 yılında New York Times'ın "Çoklu Evrenin Kısa Tarihi" başlıklı makalesinde , çoklu evren teorilerinin bilimsel olmadığı konusunda çeşitli argümanlar sundu:

Başlangıç ​​olarak, diğer evrenlerin varlığı nasıl test edilecek? Elbette, tüm kozmologlar, evrenin bazı bölgelerinin teleskoplarımızın erişemeyeceği yerlerde olduğunu kabul eder, ancak bununla sonsuz sayıda evren olduğu fikri arasındaki kaygan eğimde bir yerde, güvenilirlik bir sınıra ulaşır. Kişi bu yokuştan aşağı kayarken, giderek daha fazla inanç kabul edilmelidir ve bilimsel doğrulamaya giderek daha az açıktır. Aşırı çoklu evren açıklamaları bu nedenle teolojik tartışmaları anımsatır. Gerçekten de, gördüğümüz evrenin olağandışı özelliklerini açıklamak için sonsuz sayıdaki görünmeyen evrene başvurmak, görünmeyen bir Yaratıcıya başvurmak kadar geçicidir. Çoklu evren teorisi bilimsel bir dille süslenmiş olabilir, ancak özünde aynı inanç sıçramasını gerektirir.

-  Paul Davies, The New York Times , "Çoklu Evrenin Kısa Tarihi"

Ağustos 2011'de yazan George Ellis , çoklu evrene bir eleştiri getirdi ve bunun geleneksel bir bilimsel teori olmadığına dikkat çekti. Çoklu evrenin kozmolojik ufkun çok ötesinde var olduğunun düşünüldüğünü kabul ediyor . Herhangi bir kanıt bulunamayacak kadar uzak olduğu için teorileştirildiğini vurguladı. Ellis ayrıca bazı teorisyenlerin ampirik test edilebilirlik ve yanlışlanabilirlik eksikliğinin büyük bir endişe olduğuna inanmadığını , ancak bu düşünce tarzına karşı olduğunu açıkladı:

Çoklu evrenden bahseden birçok fizikçi, özellikle de sicim manzarasının savunucuları, paralel evrenleri kendi başına pek umursamaz . Onlar için, bir kavram olarak çoklu evrene yapılan itirazlar önemsizdir. Teorileri, iç tutarlılığa ve umarız nihai laboratuvar testlerine dayanarak yaşar veya ölür.

Ellis, bilim adamlarının çoklu evren fikrini varoluşun doğasını açıklamanın bir yolu olarak önerdiklerini söylüyor . Ampirik bilim tarafından çözülemeyecek metafizik bir mesele olduğu için nihayetinde bu soruları çözümsüz bıraktığına dikkat çekiyor . Gözlemsel testlerin bilimin özünde olduğunu ve terk edilmemesi gerektiğini savunuyor:

Her ne kadar şüpheci olsam da, çoklu evren üzerine düşünmenin bilimin doğası ve varoluşun nihai doğası üzerine düşünmek için mükemmel bir fırsat olduğunu düşünüyorum: neden buradayız... Bu kavrama bakarken, açık bir görüşe ihtiyacımız var. zihin, çok açık olmasa da. Yürümek için hassas bir yoldur. Paralel evrenler var olabilir veya olmayabilir; dava kanıtlanmamıştır. Bu belirsizlikle yaşamak zorunda kalacağız. Bilimsel temelli felsefi spekülasyonda yanlış olan hiçbir şey yoktur, ki bu çoklu evren önerileridir. Ama ne olduğuna göre adlandırmalıyız.

-  George Ellis, "Çoklu Evren Gerçekten Var mı?" , Bilimsel Amerikan

Olasılık uzmanları, tersine kumarbaz yanılgısına bir örnek olarak evrenin görünen ince ayarını açıklamak için bir çoklu evrenin çıkarımını belirlediler .

sınıflandırma şemaları

Max Tegmark ve Brian Greene , içerebilecekleri çeşitli teorik çoklu evrenler ve evrenler için sınıflandırma şemaları tasarladılar.

Max Tegmark'ın dört seviyesi

Kozmolog Max Tegmark , bilinen gözlemlenebilir evrenin ötesindeki evrenlerin bir sınıflandırmasını sağlamıştır . Tegmark'ın sınıflandırmasının dört seviyesi, sonraki seviyelerin önceki seviyeleri kapsadığı ve genişlettiği anlaşılabilecek şekilde düzenlenmiştir. Aşağıda kısaca açıklanmıştır.

Seviye I: Evrenimizin bir uzantısı

Kozmik şişmenin bir tahmini, sonsuz olduğu için tüm başlangıç ​​koşullarını gerçekleştiren Hubble hacimlerini içermesi gereken sonsuz bir ergodik evrenin varlığıdır .

Buna göre, sonsuz bir evren, tümü aynı fiziksel yasalara ve fiziksel sabitlere sahip olan sonsuz sayıda Hubble hacmi içerecektir . Maddenin dağılımı gibi konfigürasyonlarla ilgili olarak , hemen hemen hepsi Hubble hacmimizden farklı olacaktır. Bununla birlikte, kozmolojik ufkun çok ötesinde sonsuz sayıda olduğu için, sonunda benzer ve hatta özdeş konfigürasyonlara sahip Hubble ciltleri olacaktır. Tegmark, bizimkiyle aynı hacmin bizden yaklaşık 10 10 115 metre uzakta olması gerektiğini tahmin ediyor .

Sonsuz uzay verildiğinde, aslında evrende bizimkiyle aynı sonsuz sayıda Hubble hacmi olacaktır. Bu, doğrudan kozmolojik ilkeden kaynaklanmaktadır , burada Hubble hacmimizin özel veya benzersiz olmadığı varsayılmaktadır.

Seviye II: Farklı fiziksel sabitlere sahip evrenler

Gelen sonsuz enflasyonu bir çeşidi olan teori, kozmik enflasyon esneme olduğunu teori, bir bütün olarak Çokluevrenin veya uzay ve böylece sonsuza yapmaya devam ama uzay durağı bazı bölgeler germe ve (ayrı kabarcıklar oluşturacak bir somun gaz cepleri gibi yükselen ekmek). Bu tür baloncuklar embriyonik seviye I çoklu evrenlerdir.

Farklı kabarcıklar, farklı fiziksel sabitler gibi farklı özelliklerle sonuçlanan farklı kendiliğinden simetri kırılmaları yaşayabilir .

Seviye II ayrıca içerir John Archibald Wheeler 'in salınım evren teorisini ve Lee Smolin ' ın bereketli evrenler teorisi .

Seviye III: Kuantum mekaniğinin çoklu dünya yorumu

Hugh Everett III 'ın çoklu dünyalar yorumu (MWI) birçok baskın biridir kuantum mekaniğinin yorumların .

Kısacası, kuantum mekaniğinin bir yönü, belirli gözlemlerin mutlak olarak tahmin edilememesidir. Bunun yerine, her biri farklı bir olasılığa sahip bir dizi olası gözlem vardır . MWI'ye göre, bu olası gözlemlerin her biri farklı bir evrene karşılık gelir. Altı kenarlı bir zar atıldığını ve atışın sonucunun gözlemlenebilir kuantum mekaniğine tekabül ettiğini varsayalım . Zarların düşebileceği altı olası yolun tümü, altı farklı evrene karşılık gelir.

Tegmark, Seviye III çoklu evrenin Hubble hacminde Seviye I veya Seviye II çoklu evrenden daha fazla olasılık içermediğini savunuyor. Gerçekte, aynı fiziksel sabitlere sahip bir Seviye III çoklu evrendeki "bölünmeler" tarafından yaratılan tüm farklı "dünyalar", bir Seviye I çoklu evrendeki bazı Hubble hacminde bulunabilir. Tegmark, "Seviye I ve Seviye III arasındaki tek fark, ikizlerinizin bulunduğu yerdir . Seviye I'de, eski güzel üç boyutlu uzayda başka bir yerde yaşarlar. Seviye III'te, sonsuz boyutlu Hilbert uzayında başka bir kuantum dalında yaşarlar . "

Benzer şekilde, farklı fiziksel sabitlere sahip tüm Seviye II kabarcık evrenler, bir Seviye III çoklu evrende kendiliğinden simetri kırılması anında "bölünmeler" tarafından yaratılan "dünyalar" olarak bulunabilir. Göre Yasunori Nomura , Raphael Bousso ve Leonard Susskind (sonsuza) şişirme multiverse görünen küresel uzay-zaman yedekli kavramdır, bunun nedeni. Bu, Düzey I, II ve III'ün çoklu evrenlerinin aslında aynı şey olduğu anlamına gelir. Bu hipotez "Çoklu Evren = Kuantum Birçok Dünya" olarak adlandırılır. Yasunori Nomura'ya göre , bu kuantum çoklu evren statiktir ve zaman basit bir yanılsamadır.

Birçok-dünyalar fikri bir başka versiyonudur H. Dieter Zeh 'ın birçok-zihinleri yorumlanması .

Seviye IV: Nihai topluluk

Nihai matematiksel evren hipotezi , Tegmark'ın kendi hipotezidir.

Bu seviye, tüm evrenleri farklı matematiksel yapılarla tanımlanabilecek eşit derecede gerçek olarak kabul eder.

Tegmark şöyle yazıyor:

Soyut matematik o kadar geneldir ki , tamamen biçimsel terimlerle (belirsiz insan terminolojisinden bağımsız olarak ) tanımlanabilen her Şeyin Teorisi (TOE) aynı zamanda matematiksel bir yapıdır. Örneğin, bir dizi farklı varlık türünü (sözcüklerle ifade edilir) ve bunlar arasındaki ilişkileri (ek sözcüklerle gösterilir) içeren bir TOE, matematikçilerin küme-teorik model dediği şeyden başka bir şey değildir ve genellikle resmi bir sistem bulunabilir. bir model olmasıdır.

Bunun "herhangi bir akla gelebilecek paralel evren teorisinin Seviye IV'te tanımlanabileceğini ima ettiğini" ve "diğer tüm toplulukları kapsadığını, bu nedenle çoklu evrenler hiyerarşisine bir kapanış getirdiğini ve örneğin bir Seviye V olamayacağını" savunuyor.

Ancak Jürgen Schmidhuber , matematiksel yapılar kümesinin tam olarak tanımlanmadığını ve yalnızca yapıcı matematik, yani bilgisayar programları tarafından tanımlanabilen evren temsillerini kabul ettiğini söylüyor .

Schmidhuber, çıkış bitleri sonlu bir süreden sonra yakınsayan durmayan programlar tarafından tanımlanabilen evren temsillerini açıkça içerir, ancak yakınsama süresinin kendisi , durma probleminin kararsızlığından dolayı bir durdurma programı tarafından tahmin edilemeyebilir . Ayrıca, hızla hesaplanabilen evrenlerin daha kısıtlı grubunu açıkça tartışıyor.

Brian Greene'in dokuz türü

Amerikalı teorik fizikçi ve sicim teorisyeni Brian Greene , dokuz tür çoklu evreni tartıştı:

Kapitone
Kapitone çoklu evren yalnızca sonsuz bir evrende çalışır. Sonsuz miktarda uzayda, olası her olay sonsuz sayıda gerçekleşecektir. Ancak ışık hızı, bu diğer özdeş alanların farkına varmamızı engeller.
enflasyonist
Enflasyonist Çoklu evren enflasyon alanları daraltmak ve yeni evrenleri oluşturan çeşitli cepler oluşur.
zar
Brane multiverse eden tüm evrenin bir zar (var olduğunu versiyon varsayımları brane daha yüksek bir boyut veya "dökme" yüzer). Bu yığının içinde kendi evrenleri olan başka zarlar vardır. Bu evrenler birbirleriyle etkileşime girebilir ve çarpıştıklarında üretilen şiddet ve enerji, büyük bir patlamaya yol açmak için fazlasıyla yeterlidir . Zarlar kütle içinde yüzer veya birbirine yakın sürüklenir ve birkaç trilyon yılda bir, yerçekimi veya anlamadığımız başka bir kuvvet tarafından çekilir, çarpışır ve birbirine çarpar. Bu tekrarlanan temas, çoklu veya "döngüsel" büyük patlamalara yol açar . Bu özel hipotez, ekstra uzaysal boyutlar gerektirdiği için sicim teorisi şemsiyesi altına girer.
döngüsel
Halkalı Çoklu evren birden sahip brane'ler neden çarpışmış, Büyük Bangs . Evrenler geri seker ve bir araya gelene ve tekrar çarpışana kadar zamanın içinden geçer, eski içerikleri yok eder ve onları yeniden yaratır.
Manzara
Peyzaj Çoklu evren dize teorinin dayanır Calabi-Yau boşluklar. Kuantum dalgalanmaları, şekilleri daha düşük bir enerji seviyesine düşürür ve çevredeki uzaydan farklı bir dizi yasaya sahip bir cep yaratır.
Kuantum
Kuantum Çoklu evren olaylarda bir saptırma olduğu gibi ortaya çıktığında yeni bir evren yaratır birçok dünyalar yorumlanması kuantum mekaniği.
holografik
Holografik evren bir boşluk yüzey alanı bölgesinin hacminden içeriğini kodlayabilir teoriden elde edilir.
simüle edilmiş
Simüle evren tüm evrenin simüle karmaşık bilgisayar sistemlerinde bulunmaktadır.
Nihai
Nihai Çoklu evren farklı fizik yasaları kapsamında her matematiksel olarak mümkün evreni içerir.

döngüsel teoriler

Çeşitli teoriler olarak, sonsuz, kendi kendine devam eden bir döngü dizi (örneğin, bir sonsuzluk arasında büyük Bangs , büyük Crunches , ve / veya büyük don ).

M-teorisi

Sicim teorisi ve onun yüksek boyutlu uzantısı olan M-teorisi içinde biraz farklı türden bir çoklu evren tasavvur edilmiştir .

Bu teoriler, sırasıyla 10 veya 11 uzay-zaman boyutunun varlığını gerektirir. Fazladan altı veya yedi boyut ya çok küçük bir ölçekte sıkıştırılabilir ya da evrenimiz basitçe dinamik (3+1) boyutlu bir nesne, bir D3-zarı üzerinde lokalize edilebilir . Bu, diğer evrenleri destekleyebilecek başka zarların olduğu olasılığını açar .

kara delik kozmolojisi

Kara delik kozmolojisi , gözlemlenebilir evrenin , daha büyük bir evrende muhtemelen birçok evrenden biri olarak var olan bir kara deliğin içi olduğu kozmolojik bir modeldir . Buna uzay-zamanın karşı tarafında bulunan beyaz delikler teorisi de dahildir .

antropik ilke

Diğer evrenler kavramı, kendi evrenimizin , biz onu deneyimledikçe bilinçli yaşam için nasıl ince ayarlı göründüğünü açıklamak için önerilmiştir .

Her biri muhtemelen farklı fiziksel yasalara (veya farklı temel fiziksel sabitlere ) sahip çok sayıda (muhtemelen sonsuz) sayıda evren olsaydı, bu evrenlerden bazıları (çok az olsa bile) uygun yasaların ve temel parametrelerin kombinasyonuna sahip olurdu. gelişimi için madde , astronomik yapılar, element çeşitliliği, yıldızlar ve ortaya çıkmaya can ve gelişmeye yeterince uzun bulunabilir gezegenler.

Zayıf İnsani İlke sonra (bilinçli varlıklar olarak) biz sadece bu birkaç evrenlerin birinde var olamazdı sonucuna uygulanabilir olması oldu gelişmiş bilinçle hayatının varlığını izin veren ince ayarlı. Bu nedenle, herhangi bir belirli evrenin yaşam için gerekli koşullara ( bizim hayatı anladığımız gibi ) sahip olma olasılığı son derece küçük olsa da , bu koşullar Evrendeki varlığımızı destekleyen koşullar için bir açıklama olarak akıllı tasarım gerektirmez .

Bu akıl yürütmenin erken bir biçimi, Arthur Schopenhauer'in 1844 tarihli "Von der Nichtigkeit und dem Leiden des Lebens" adlı eserinde açıkça görülmektedir. varlığını sürdüremezdi.

Occam'ın usturası

Destekçiler ve eleştirmenler, Occam'ın usturasının nasıl uygulanacağı konusunda anlaşamıyorlar . Eleştirmenler, sadece kendi evrenimizi açıklamak için neredeyse sonsuz sayıda gözlemlenemeyen evren varsaymanın Occam'ın usturasına aykırı olduğunu savunuyorlar. Bununla birlikte, savunucular, Kolmogorov karmaşıklığı açısından , önerilen çoklu evrenin tek bir kendine özgü evrenden daha basit olduğunu savunuyorlar .

Örneğin, çoklu evren savunucusu Max Tegmark şunları savunuyor:

[A]n tüm topluluk genellikle üyelerinden birinden çok daha basittir. Bu ilke, algoritmik bilgi içeriği kavramı kullanılarak daha resmi bir şekilde ifade edilebilir . Bir sayıdaki algoritmik bilgi içeriği, kabaca o sayıyı çıktı olarak üretecek en kısa bilgisayar programının uzunluğudur. Örneğin, tüm tamsayılar kümesini düşünün . Hangisi daha basit, tüm set mi yoksa sadece bir sayı mı? Safça, tek bir sayının daha basit olduğunu düşünebilirsiniz, ancak tüm küme oldukça önemsiz bir bilgisayar programı tarafından oluşturulabilir, oysa tek bir sayı çok uzun olabilir. Bu nedenle, tüm küme aslında daha basittir... (Benzer şekilde), daha yüksek seviyeli çoklu evrenler daha basittir. Evrenimizden Seviye I çoklu evrene geçmek başlangıç ​​koşullarını belirleme ihtiyacını ortadan kaldırır, Seviye II'ye geçmek fiziksel sabitleri belirtme ihtiyacını ortadan kaldırır ve Seviye IV çoklu evren herhangi bir şey belirtme ihtiyacını ortadan kaldırır... Hepsinin ortak bir özelliği dört çoklu evren düzeyi, en basit ve tartışmasız en zarif teorinin varsayılan olarak paralel evrenleri içermesidir. Bu evrenlerin varlığını inkar etmek için, deneysel olarak desteklenmeyen süreçler ve geçici varsayımlar ekleyerek teoriyi karmaşık hale getirmek gerekir: sonlu uzay , dalga fonksiyonu çöküşü ve ontolojik asimetri. Bu nedenle yargımız, daha savurgan ve kaba bulduğumuz bir yere gelir: birçok dünya veya birçok kelime. Belki de yavaş yavaş kozmosumuzun tuhaf yollarına alışacağız ve tuhaflığının cazibesinin bir parçası olduğunu bulacağız.

—  Maks Tegmark

Modal gerçekçilik

Olası dünyalar , olasılık ve varsayımsal ifadeleri açıklamanın bir yoludur. David Lewis gibi bazı filozoflar, tüm olası dünyaların var olduğuna ve içinde yaşadığımız dünya kadar gerçek olduklarına inanırlar ( modal gerçekçilik olarak bilinen bir konum ).

Ayrıca bakınız

daha fazla okuma

Referanslar

Dipnotlar

alıntılar

daha fazla okuma

Dış bağlantılar