Если до недавнего времени идея мультивселенной казалась неправдоподобной, то теперь несколько физиков предлагают эксперименты, которые могут доказать ее существование. Основная гипотеза заключается в том, что параллельные вселенные существуют, а наша — лишь один из кусочков большого пазла. Доказательства в пользу этой гипотезы могут быть получены в ближайшее время благодаря развитию технологий наблюдения и экспериментов.
Теория параллельных вселенных была впервые предложена в 1950-х годах физиком Хью Эвереттом в попытке разрешить «парадокс кота Шредингера» (иллюстрирующий квантовую суперпозицию). Гипотеза предполагает, что наша Вселенная сосуществует с множеством других, которые постоянно разделяются и недоступны друг для друга. В каждой вселенной может существовать версия каждого человека, но живущая другой жизнью.
С другой стороны, идея мультивселенной получила распространение благодаря гипотезе космической инфляции, предложенной в 1980-х годах Аланом Гутом (Alan H. Guth). Согласно этой гипотезе, вскоре после Большого взрыва Вселенная пережила фазу очень быстрого расширения, которая позволила ей значительно расшириться (по крайней мере, в 1026 раз) за чрезвычайно короткий промежуток времени (между 10-36 и 10-33 секундами после Большого взрыва). По аналогии, это как если бы Вселенная увеличилась с размеров субатомной частицы до размеров грейпфрута.
Это привело к появлению гипотезы «вечной инфляции», предполагающей создание бесконечного числа не связанных между собой «пузырьковых вселенных». Помимо прочего, эта теория предполагает существование самовоспроизводящейся вселенной, внутри которой инфляционные пузыри бесконечно разветвляются от предыдущих пузырей. Каждая вселенная будет существовать в своем собственном пузыре пространства-времени, потенциально со своими собственными законами физики.
Однако некоторые исследователи считают, что эта гипотеза содержит ряд несоответствий. Так, было высказано предположение, что темная энергия — гипотетическая сила, ответственная за расширение Вселенной, — ослабевает со временем, что несовместимо с вечной инфляцией. Последние наблюдения, похоже, также согласуются с этим ослаблением темной энергии.
Поэтому физики обратились к альтернативным гипотезам, таким как гипотеза циклической Вселенной. Согласно этой гипотезе, Вселенная функционирует в соответствии с постоянным циклом расширения и сжатия, что может привести к возникновению мультивселенной. Были предложены и другие гипотезы, такие как антивселенная или «зеркальная вселенная», существующая параллельно с нашей.
Следы параллельных вселенных в CMB?
Исследователи предположили, что следы столкнувшихся пузырьковых вселенных (как предлагает теория инфляции) могут быть обнаружены на уровне космического микроволнового фона (CMB), остаточного излучения очень ранней эпохи Вселенной, а именно примерно через 380 000 лет после Большого взрыва. Для подтверждения этой гипотезы в настоящее время проводятся квантовые эксперименты, чтобы определить, как вакуумные пузыри могут формироваться и сталкиваться.
Гипотеза циклической Вселенной также может быть подтверждена наблюдениями за CMB. Если Вселенная проходит через вечные циклы расширения и сжатия, это позволит электромагнитному излучению проходить из пределов одной Вселенной в другую без изменений. Следы таких переходов могли бы быть видны в CMB. Эта теория также объясняет ослабление темной энергии, поскольку в этом случае переход от одного цикла к другому становится длиннее.
Это предложение также согласуется с излучением Хокинга. Это небольшое количество излучения, испускаемое черными дырами перед тем, как они испаряются. Согласно гипотезе циклической Вселенной, это излучение сжимается в крошечную точку (точку Хокинга), когда Вселенная сжимается, а затем снова расширяется в новом эоне. Таким образом, точки Хокинга, наблюдаемые в CMB, могут происходить из более ранней Вселенной.
С другой стороны, были предложены и более современные концепции, известные как «зеркальные вселенные». Это вселенные, которые были созданы параллельно нашей во время Большого взрыва, и в которых время течет в противоположном направлении, чем в нашей. Такие вселенные могут состоять в основном из массивных нейтрино, которые являются эквивалентом темной материи. В настоящее время эта гипотеза подтверждается крупномасштабными исследованиями галактик. Она также согласуется с недавней теорией, предполагающей существование антивселенной, которая развивалась бы в направлении, противоположном нашему.
