Разделяйте космологические гипотезы и вымышленные миры
Если вы пытаетесь понять, является ли мультивселенная научной идеей или сюжетным приемом, ответ зависит от конкретного утверждения. В физике термин «мультивселенная» охватывает несколько гипотез, возникающих из разных теорий; ни одна из них не доказывает, что другие вселенные были зафиксированы наблюдениями. В космологии это понятие может относиться к областям за пределами наблюдаемого нами пространства. В художественной литературе это гибкий сеттинг для фантазий о реальностях с иными историями или законами. В этом руководстве разграничиваются эти значения и предлагается короткое упражнение для построения логически выверенной вымышленной мультивселенной.
Что означает «вселенная» в космологии?
Космология изучает физическую вселенную: ее состав, историю, структуру и крупномасштабное поведение. В разговорной речи под «вселенной» часто понимают все сущее. Однако в некоторых дискуссиях о мультивселенной под вселенной подразумевается конкретная физическая область, тогда как «мультивселенная» обозначает более широкую совокупность таких областей. Эта терминология используется не одинаково в каждой теории, поэтому полезно уточнять, что именно каждый автор считает вселенной. В обзорной статье Стэнфордской философской энциклопедии (Stanford Encyclopedia of Philosophy), посвященной космологии, рассматриваются наблюдательный и теоретический характер этой области, а также уникальная сложность изучения вселенной, единственный наблюдаемый образец которой находится в нашем распоряжении.
Одной из полезных границ является наблюдаемая вселенная: область, из которой свет или другие сигналы могли достичь нас с момента зарождения ранней вселенной. Ее предел — это не обязательно физическая стена или край всего пространства. Пространство может простираться за пределы того, что мы способны наблюдать; если это так, эти далекие регионы остаются вне поля нашего прямого зрения. Эта возможность принципиально отличается от подтверждения существования отдельных вселенных со своими собственными историями или законами.
Как термин «мультивселенная» используется в физике?
Единой модели мультивселенной не существует. Физики используют это слово для концепций, привязанных к различным теоретическим моделям, и эти идеи не подразумевают одно и то же. В статье Макса Тегмарка «Параллельные вселенные» (Parallel Universes) приводится иерархия гипотез: от далеких областей в очень большой вселенной до более умозрительных вариантов, связанных с инфляцией, квантовой теорией или иными математическими структурами. Это теоретический обзор, а не отчет о наблюдениях других вселенных.
Знакомый космологический путь начинается с инфляции — предполагаемого периода сверхбыстрого расширения на самых ранних этапах. Некоторые версии теории инфляции допускают, что она может продолжаться в одних областях, завершаясь в других, что приводит к появлению изолированных «карманных» доменов. В зависимости от модели эти домены могут подчиняться привычным физическим законам или обладать иными эффективными свойствами. Существование и наблюдаемые последствия таких областей зависят от деталей конкретной гипотезы; они не считаются доказанным фактом лишь потому, что инфляция изучается в космологии.
Квантовая механика предлагает другое, принципиально иное применение этого термина. В многомировой интерпретации квантовое состояние эволюционирует без коллапса, постулируемого некоторыми другими интерпретациями, а исходы описываются в отдельных ветвях этого состояния. Обозначение этих ветвей как «вселенных» может быть удобным упрощением, но это вовсе не означает, что наблюдатели обнаружили соседний мир или могут перемещаться между ветвями. Эта интерпретация касается понимания квантовой теории, а не прямого астрономического поиска других мест.
Эти трактовки не следует смешивать в одно утверждение. Модель далеких регионов в огромном космосе, модель инфляционных карманов и интерпретация квантовой механики поднимают совершенно разные вопросы и требуют разных доказательств. А вымышленный портал, позволяющий персонажу посетить параллельную Землю, — это отдельная художественная условность.
Что могло бы считаться доказательством существования другой вселенной?
Доказательства должны связывать конкретную гипотезу мультивселенной с данными наблюдений таким образом, чтобы отличать ее от конкурирующих объяснений. Это может включать в себя предсказанную закономерность в наблюдениях нашей собственной вселенной, фиксируемое физическое взаимодействие или отличительное следствие теории, выдерживающее сравнение с альтернативами. Значение будут иметь сам сигнал, степень его погрешности и логическая цепочка от измерений к предполагаемой причине. Сам по себе наводящий на размышления паттерн не решит вопрос, если обычные процессы или другие модели могут объяснить его с тем же успехом.
Например, некоторые инфляционные модели побудили ученых искать возможные следы столкновений между расширяющимися пузырьковыми областями в реликтовом излучении — послесвечении ранней вселенной. Любая выявленная закономерность потребует тщательной статистической и физической проверки, а ее интерпретация будет зависеть от сигнала, предсказанного моделью. Отрицательный результат мог бы ограничить варианты моделей, предсказывающих различимые следы, но он не опровергнет автоматически любую концепцию мультивселенной. В рассуждениях Тегмарка также отмечается сложность формулирования проверяемых предсказаний для ряда гипотез, включая вопросы о том, как распределять вероятности.
На данный момент ни одно наблюдение не подтвердило существование других вселенных. Наблюдения реликтового излучения и истории расширения нашей собственной вселенной служат важными доказательствами в космологии, но сами по себе они не являются наблюдениями отдельных вселенных. При строгой формулировке конкретные гипотезы мультивселенной остаются предположениями, чей научный статус зависит от того, способны ли они давать проверяемые и дифференцирующие предсказания.
Практический способ не путать понятия
Сталкиваясь с утверждением о мультивселенной, используйте эту проверку из трех вопросов:
Эта проверка не определяет, верна ли теория в конечном счете. Она помогает отличить установленный факт наблюдений, зависящее от модели предсказание и идею, которая в настоящее время лишена четкого экспериментального критерия проверки.
Создайте вымышленную мультивселенную с помощью трех правил
Художественное произведение может заимствовать научную лексику, не претендуя на научную доказанность. Чтобы сеттинг выглядел цельным, решите, что связывает его миры и что ограничивает эту связь. Попробуйте следующее упражнение:
Например, представьте два мира, которые разошлись в тот момент, когда в одном из них так и не была построена старая навигационная сеть. Редкий, ограниченный по времени сигнал может проходить между ними, но люди не способны перемещаться физически. Эта предпосылка создает сюжет о связи и выборе сквозь призму разных историй. Это художественный вымысел, а не доказательство существования реального параллельного мира.
Коротко о главном
Слово «мультивселенная» может относиться к различным теоретическим гипотезам в физике и космологии или к воображаемым совокупностям миров в художественной литературе. Некоторые гипотезы опираются на серьезные теории, но остаются предположениями: ни одна другая вселенная не была зафиксирована наблюдениями. Чтобы оценить научное утверждение, определите его модель и спросите себя, какие четкие доказательства могли бы подтвердить или оспорить его. Чтобы использовать эту идею в рассказе, определите, чем отличаются миры и какие правила управляют связью между ними.
Источники и область применения
Оригинальная проверка утверждений из трех вопросов и упражнение по созданию вымышленных правил перехода разграничивают научные доказательства и сюжетные решения. Указанные источники подтверждают изложенные факты; примеры и упражнения являются оригинальными авторскими разработками.