Параллельные вселенные Стивена Хокинга Согласно опросу, проведенному «Би-Би-Си», самым знаменитым из ныне живущих ученых является британский астрофизик Стивен Хокинг. Книги, написанные им, давно стали бестселлерами. Лейтмотивом одной из них – «Вселенная в ореховой

Каковы условия труда пожарных? ПАВЕЛ ИВАНОВВодитель пожарной машиныГрафик работы – сутки через трое. Зарплата варьируется от стажа и звания. В среднем – около 30–35 тысяч рублей у рядовых и сержантов в Москве. Льгот никаких за три года службы, кроме ведомственных

Теперь, очевидно, Вселенная не всегда продолжала расширяться таким образом, потому что мы ведь здесь, а значит инфляция должна была завершиться и дать начало Большому Взрыву. Можно представить, что инфляция начинается на вершине плоского холма и подобно шару медленно катится вниз. Пока шар остается возле вершины и медленно катится, инфляция продолжается, а Вселенная расширяется экспоненциально. Как только шар скатывается вниз в долину, инфляция завершается, а энергия рассеивается. Энергия, присущая самому пространству, преобразуется в материю и излучение. Мы переходим из состояния инфляции в Большой Взрыв.

• Инфляция - это не шар, не классическое поле - а скорее волна, которая распространяется с течением времени, подобно квантовому полю.
• Это значит, что по мере течения времени, когда образуется все больше и больше пространства из-за инфляции, определенные области, вероятно, наблюдают конец инфляции, а другие - ее продолжение.
• Области, в которых инфляция завершилась, дают начало Большому Взрыву и нашей Вселенной; в других же инфляция продолжается.
• Со временем, из-за динамики расширения, никакие две области, в которых инфляция завершилась, не смогут взаимодействовать или столкнуться. Между ними будут области с продолжающейся инфляцией, которые будут расталкивать первые.

Стоит отметить, что мы знаем не так много об этом инфляционном состоянии, поэтому сталкивается с множеством неопределенностей и возможностей:

• Мы не знаем, сколько длилось инфляционное состояние до того, как завершилось и привело к Большому Взрыву. Вселенная может быть либо ненамного больше той, что мы видим, либо намного больше, либо вообще бесконечной.
• Мы не знаем, одинаковы ли области, в которых инфляция завершилась, или же сильно отличаются от нашего собственного. Вполне вероятно, что существует неизвестная физическая динамика, которая приводит к тому, что все фундаментальные константы - массы частиц, силы взаимодействий, количество темной энергии - одинаковы для всех областей, где завершилась инфляция. Также возможно, что в разных областях будет разная физика.

И если эти вселенные все одинаковы, говоря о законах физики, и число этих вселенных воистину бесконечно, и многомировая интерпретация квантовой механики вполне справедлива, значит ли это, что существуют параллельные вселенные, в которых все происходило точно так же, как в нашей Вселенной, не считая одного крошечного квантового результата?


В других мирах все могло происходить точно так же, как и в нашем, не считая одной крошечной детали, из-за которой ваша жизнь пошла совершенно другим путем…

• Когда вы выбрали работу за океаном, а не остались в стране?
• Когда вы заступились за девушку и не дали ее в обиду?
• Когда вы поцеловали ее на прощание, а не дали просто уйти?
• Когда в какой-то поворотный момент что-то не позволило вам ее потерять?

Просто вдумайтесь: что, если существует Вселенная на каждый из возможных исходов событий? Если вероятность существования такой Вселенной не нулевая, а число таких миров бесконечно, значит все возможно? Только для этого должно произойти много «если». Инфляционное состояние должно было оставаться не просто долгим, а бесконечным.

Если Вселенная расширялась экспоненциально - не только в течение крошечной доли секунды, а в течение 13,8 миллиарда лет (это около 4 х 10 17 секунд) - мы имеем дело с гигантским объемом пространства. В конце концов, несмотря на то что существуют области пространства, где инфляция завершилась, большая часть объема Вселенной представлена областями, в которых инфляция не завершилась. То есть, мы говорим минимум о 10 10^50 вселенных, которые начали с таких же условий, что и наша собственная. Это 10¹⁰⁰⁰⁰⁰⁰⁰⁰⁰⁰⁰⁰⁰⁰⁰⁰⁰⁰⁰⁰⁰⁰⁰⁰⁰⁰⁰⁰⁰⁰⁰⁰⁰⁰⁰⁰⁰⁰⁰⁰⁰⁰⁰⁰⁰⁰⁰⁰⁰⁰ вселенных. Довольно большое число. И числа, описывающие число возможных исходов взаимодействий частиц, будут еще больше.

В каждой Вселенной 10 90 частиц, и нам нужно, чтобы все они прошли точно такую же историю 13,8 миллиарда лет, чтобы дать нам идентичную нашей Вселенную. Для Вселенной с 10 90 квантовыми частицами, которые будут взаимодействовать между собой 13,8 миллиардов лет в 10 10^50 возможных вариациях… Число, которое вы видите выше, например, это просто 1000! (или (10 3)!), факториал 1000, который описывает число возможных перестановок для 1000 различных частиц в любое конкретное время. Представьте, насколько больше число (10 3)!, чем (10 1000). (10 3)! - это почти 10 2477 .

Факториал тысячи: все числа от 1 до 1000, перемноженные между собой

Но во Вселенной не 1000 частиц, а 10 90 . Каждый раз, когда две частицы взаимодействуют, результат не один - целый квантовый спектр результатов. Во Вселенной много больше возможных результатов, чем (10 90)!, и это число на много гуголплексов больше, чем ничтожные 10 10^50 .

Другими словами, число возможных исходов взаимодействия частиц в любой вселенной стремится к бесконечности быстрее, чем увеличивается число возможных вселенных из-за инфляции. Даже если отложить в сторону такие вопросы, что может быть бесконечное число возможных значений фундаментальных констант, частиц и взаимодействий, и даже отложить вопросы интерпретации, например, описывает ли многомировая интерпретация нашу физическую реальность, факт в том, что число возможных исходов возрастает настолько быстро - намного быстрее, чем просто в геометрической прогрессии - что если инфляция на самом деле будет протекать бесконечно, не будет ни одной параллельной вселенной, идентичной нашей.

Это значит, что может существовать огромное количество Вселенных, с другими законами и прочим. Но их недостаточно, чтобы дать нам альтернативные версии самих себя. Что это значит для вас?

Что нет другой копии вас нигде в мире. И нет будущего, которое за вас выберет кто-то другой. Поэтому проживите эту жизнь так, как ее не прожил бы никто другой во всех параллельных вселенных.

Поскольку это расширение происходило не только по экспоненте, но и весьма быстро, «удвоение» происходило с периодичностью в 10^-35 секунды. То есть как только проходило 10^-34 секунды, Вселенная была уже в 1000 раз больше изначального размера; еще 10^-33 секунд - Вселенная уже в 10^30 раз больше изначального размера; к тому времени, как прошло 10^-32 секунд, Вселенная была в 10^300 раз больше изначального размера и так далее. Экспонента - сильная штука не потому, что быстрая, а потому что настойчивая.

Очевидно, что Вселенная не всегда расширялась таким образом - мы здесь, инфляция завершилась, Большой Взрыв состоялся. Мы можем представить инфляцию в виде шара, скатывающегося с пологого. Пока шар находится у вершины холма, он катится, хоть и медленно, инфляция продолжается. Когда шар скатывается в долину, инфляция заканчивается, энергия пространства преобразуется в материю и излучение; инфляционное состояние перетекает в горячий Большой Взрыв.

Прежде чем мы перейдем к тому, чего мы не знаем об инфляции, стоит сказать, что мы о ней знаем. Инфляция не похожа на шар - который катится по классическому полю, - она скорее волна, распространяющаяся во времени, подобно квантовому полю.

Это означает, что чем дальше идет время, тем больше пространства создается в процессе инфляции, и в некоторых регионах, с позиции вероятности, инфляция заканчивается, тогда как в других продолжается. Регионы, в которых заканчивается инфляция, переживают Большой Взрыв и наблюдают рождение Вселенной, тогда как остальные регионы продолжают переживать инфляцию.

По мере течения времени, из-за динамики расширения, регионы, в которых инфляция завершилась, никогда не сталкиваются и не взаимодействуют; регионы же, в которых инфляция продолжается, толкают друг друга, взаимодействуют. Вот именно этого мы и ждем увидеть, основываясь на известных законах физики и наблюдаемых событий, существующих в нашей Вселенной, которые расскажут нам об инфляционных состояниях. Некоторых вещей, правда, мы не знаем, что рождает неопределенности и вероятности одновременно.

1. Мы не знаем, как долго длилось инфляционное состояние, пока не закончилось и не перешло в Большой Взрыв. Вселенная может быть ненамного меньше наблюдаемой, может быть на много порядков больше или вообще бесконечной.
2. Мы не знаем, будут ли регионы, в которых инфляция завершилась, одинаковыми или же серьезно отличаться от нашего. Есть допущение, что существуют (неизвестные) физические динамики, которые приводят фундаментальные константы в соответствие - массы частиц, силы фундаментальных взаимодействий, количество темной энергии, - вроде тех, что в нашем регионе. Но есть и допущение, что в разных регионах с оконченной инфляцией могут быть совершенно разные вселенные с разными типами физик и констант.
3. И если вселенные похожи друг на друга с точки зрения физики, а число этих вселенных бесконечно, а многомировая интерпретация квантовой механики абсолютно верна, значит ли это, что существуют параллельные вселенные, в которых все развивается точно так же, как в нашей, за исключением одного-единственного крошечного квантового события?

Короче говоря, может ли существовать подобная нашей вселенная, в которой все происходило в точности так же, за исключением одной крошечной вещи, которая кардинально изменила жизнь вашего альтер эго в другой вселенной?

• Где вы уехали работать за границу, а не остались в стране?
• Где вы избили грабителя, а не он вас?
• Где вы отказались от первого поцелуя?
• Где событие, определившее жизнь или смерть, пошло иначе?

Это невероятно: возможно, существует вселенная на каждый из возможных вариантов развития событий. Есть даже ненулевая вероятность появления вселенной, в точности копирующей нашу.

Правда, есть множество оговорок, чтобы допускать такое. Во-первых, инфляционное состояние должно было продолжаться не только 13,8 миллиарда лет - как в нашей Вселенной - а в течение неограниченного количества времени. Почему?

Если Вселенная расширялась экспоненциально - не в течение кратчайшей доли секунды, а в течение 13,8 миллиарда лет (4 x 10^17 секунд), - то мы говорим о гигантском пространстве. То есть, даже если существуют регионы, в которых инфляция завершилась, большую часть Вселенной будут представлять регионы, в которых она продолжается.

Таким образом, мы будем иметь дело с по меньшей мере 10^10^50 вселенных, которые начинали с начальными условиями, подобными нашей Вселенной. Это гигантское число. И все же бывают числа и побольше . Например, если взяться описать возможные вероятности взаимодействия частиц.


В каждой вселенной 10^90 частиц, и нам нужно, чтобы у каждой из них была та же история взаимодействия на протяжении 13,8 миллиарда лет, что и у нашей вселенной, чтобы получить идентичную вселенную. Для вселенной с 10^90 частиц с 10^10^50 возможных вариантов такой вселенной нужно, чтобы каждая эта частица взаимодействовала с другой на протяжении 13,8 миллиарда лет. Число, которое вы видите выше, это просто 1000! (или (10^3)!), факториал 1000, описывающий число возможных перестановок 1000 разных частиц в любой момент времени. (10^3)! больше, чем (10^1000), что-то около 10^2477.


Но во Вселенной не 1000 частиц, а 10^90. Каждый раз, когда две частицы взаимодействуют между собой, может быть не только один результат, а целый квантовый спектр результатов. Получается, есть намного больше, чем (10^90)! возможных результатов взаимодействия частиц во Вселенной, и это число во много гуголплексов раз больше ничтожного числа вроде 10^10^50.

Другими словами, число возможных вариантов взаимодействия частиц в любой Вселенной возрастает до бесконечности намного быстрее, чем растет число возможных Вселенных вследствие инфляции.

Даже если отложить в сторону такие моменты, что может быть бесконечное число значений фундаментальных констант, частиц и взаимодействий, даже если отложить проблемы интерпретаций, мол, описывает ли многомировая интерпретация нашу физическую реальность в принципе, все сводится к тому, что число возможных вариантов развития растет так быстро - намного быстрее, чем экспоненциально, - что если только инфляция не продолжается бесконечно, параллельных вселенных, идентичных нашей, не существует.


Теорема о сингулярности говорит нам, что, скорее всего, инфляционное состояние не могло продолжаться бесконечное количество времени, а возникло как далекая, но конечная точка в прошлом. Есть множество вселенных - возможно, с другими законами, а может, и нет - но их недостаточно, чтобы дать нам альтернативную версию нас самих; число возможных вариантов растет слишком быстро по сравнению со скорость возникновения возможных вселенных.

Что это значит для нас?

Это означает, что у вас нет выбора, кроме как в этой Вселенной. Принимайте решения без сожалений: занимайтесь любимым делом, умейте постоять за себя, живите на полную катушку. Больше нет никаких вселенных с другими версиями вас и нет никакого будущего, кроме того, ради которого вы живете.

Стивен Хокинг - физик-теоретик, который прославился благодаря своим исследованиям в области квантовой гравитации и космологии. Ученый умер в марте 2018 года, в возрасте 76 лет. В своей новой книге, которая была издана посмертно, Хокинг писал, что Бог не может существовать в нашей Вселенной. Но почему?

"Краткие ответы на большие вопросы"

Часто к огорчению религиозных критиков, Хокинг смело отвечал на такие вопросы, как “В чем наша цель?”, “Одиноки ли мы во Вселенной?”, “Откуда мы пришли?”. Как и большинство ученых, английский физик-теоретик искал ответы, чтобы решить головоломку творения всего, что нас окружает.

В своей последней книге “Краткие ответы на большие вопросы”, которая была опубликована 16 октября 2018 года, профессор начинает серию из 10 межгалактических эссе, обращаясь к старейшему и наиболее религиозному вопросу в жизни: есть ли Бог?

Ответ Хокинга на этот вопрос не должен удивлять читателей, особенно тех, кто страстно следил за его работой. Книга “Краткие ответы на большие вопросы” была составлена из интервью, эссе и выступлений за последние десятилетия и основана на мнении и поддержке семьи и коллег ученого.

“Я думаю, что Вселенная была создана спонтанно из ничего, по законам науки. Если вы принимаете, как и я, что законы природы закреплены, тогда не требуется много времени, чтобы спросить: какая роль возлагается на Бога?” - писал Хокинг в одном из эссе.

Теория Большого взрыва

При жизни знаменитый физик придерживался Теории Большого взрыва, которая гласит, что Вселенная началась со взрыва из сверхплотной сингулярности меньше атома. Из малейшего пятнышка появилась вся материя, энергия и пустое пространство, которое когда-либо содержала Вселенная.

Все это сырье превратилось в космос, который мы воспринимаем сегодня, следуя строгим научным законам. Для Хокинга и многих ученых-единомышленников законы гравитации, теории относительности, квантовой физики и некоторые другие могут объяснить все процессы, которые когда-либо случались или будут происходить.

Квантовая механика поможет найти ответ

“Если хотите, то можете считать, что все физические законы - это работа Бога, но это скорее его определение, чем доказательство существования. Когда Вселенная работает на научно-ориентированном автопилоте, единственная роль для всемогущего божества может заключаться в том, чтобы установить начальные условия Вселенной так, чтобы эти законы могли принять форму - божественного создателя, который вызвал Большой взрыв, а затем отступил, чтобы созерцать последующую работу.

Создал ли Бог квантовые законы, которые стали основой появления необъятного космоса? У меня нет желания оскорблять религиозных людей, но я думаю, что наука имеет более убедительное объяснение создания нашего мира, чем создатель”, - писал ученый.

Объяснение Хокинга начинается с квантовой механики, которая показывает, как ведут себя элементарные частицы. В квантовых исследованиях можно часто увидеть субатомные частицы, такие как протоны и электроны, которые, казалось бы, появляются из ниоткуда, задерживаются на некоторое время, а затем снова пропадают до появления в совершенно другом месте. Поскольку Вселенная когда-то была размером с саму субатомную частицу, вполне вероятно, что она вела себя аналогично во время Большого взрыва.

Без времени не существует и Бога?

“Сама Вселенная, во всей своей умопомрачительной необъятности и сложности, могла просто возникнуть, не нарушая известных законов природы”, - писал ученый.

Это все еще не объясняет возможность того, что Бог создал эту сингулярность протонного размера, а затем перевернул квантово-механический переключатель, который привел к Большому взрыву. Но Хокинг говорил, что наука и этот факт может объяснить. В качестве примера он указывает физические свойства черных дыр - разрушенные звезды, которые настолько плотны, что ничто, включая свет, не может избежать их притяжения.

Черные дыры, как и Вселенная до Большого взрыва, были сжаты в сингулярность. В этой ультраупакованной точке массы сила тяжести настолько сильна, что искажает время, а также свет и пространство. Проще говоря, в глубине черной дыры времени не существует.

Вероисповедание Хокинга

Поскольку Вселенная также начиналась с сингулярности, само время не могло существовать до Большого взрыва. “Мы наконец нашли то, что не имеет причины, потому что не было времени для существования причины. Для меня это означает, что нет возможности Творца, потому что не существовало времени для него”, - описывал ученый.

Этот аргумент мало что сделает, чтобы убедить теистических верующих, но доказать что-либо людям никогда не было намерением Хокинга. Будучи ученым с почти религиозной преданностью пониманию космоса, он стремился “познать разум Бога”, изучая все, что он мог, о самодостаточной Вселенной вокруг нас. В то время как его взгляд на космос может сделать божественного создателя и законы природы несовместимыми, он по-прежнему оставляет достаточно места для веры, надежды, удивления и благодарности.

“У нас есть одна жизнь, чтобы оценить великий замысел Вселенной, и я за это очень благодарен”, - заключает Хокинг первую главу своей посмертной книги.

Три десятка лет назад в научном мире стала распространяться так называемая теория инфляции. В центре данной концепции находится представление об особой форме материи, получившей название «ложного вакуума». Он обладает очень высокими энергетическими характеристиками и большим отрицательным давлением. Самое удивительное свойство ложного вакуума – отталкивающая гравитация. Заполненное таким вакуумом пространство способно быстро расширяться в разные стороны.

Спонтанно возникающие «пузыри» вакуума распространяются со скоростью света, но практически не сталкиваются между собой, ведь пространство между такими образованиями расширяется с той же скоростью. Предполагается, что человечество живет в одном из множества таких «пузырей», которые воспринимаются как расширяющаяся Вселенная.

С обыденной точки зрения множественные «пузыри» ложного вакуума – это череда иных, вполне самодостаточных . Загвоздка в том, что непосредственных материальных связей между этими гипотетическими образованиями не существует. Поэтому перебраться из одной вселенной в другую, увы, не получится.

Ученые делают вывод о том, что число вселенных, имеющих вид «пузырей», может быть бесконечным, причем каждая из них без всяких ограничений расширяется. Во вселенных, никогда не пересекающихся с той, где находится Солнечная система, формируется бесконечное число вариантов развития событий. Кто знает, может быть в одном из таких «пузырей» в точности повторяется история Земли?

Параллельные вселенные: гипотезы требуют подтверждения

Не исключено, впрочем, что иные вселенные, которые условно можно назвать параллельными, основаны на совершенно иных физических принципах. Даже набор фундаментальных констант в «пузырях» может существенно отличаться от того, который предусмотрен в родной Вселенной человечества.

Вполне возможно, что жизнь, если она является закономерным результатом развития любой материи, в параллельной вселенной может быть построена на невероятных для землян принципах. Каким тогда может быть Разум в соседних вселенных? Об этом пока могут судить только фантасты.

Проверить гипотезу о существовании другой вселенной или даже множества таких миров прямым образом не представляется возможным. Исследователи работают над сбором «косвенных улик», ищут обходные пути для подтверждения научных предположений. Пока что у ученых имеются лишь более или менее убедительные догадки, построенные на результатах изучения реликтового излучения, проливающего свет на историю возникновения Вселенной.