יקומים מקבילים הוא המונח המשמש לציון השערה פיזיקלית הדוגלת בקיומם של כמה יקומים או מציאויות שהן אוטונומיות יחסית, זה אומר שיש את הרעיון שיש כמה יקומים מקבילים היוצרים רב-יקום.
יקומים מקבילים מוסברים
לפני מאות שנים, האמינו בתיאוריית הגיאוצנטריות, כלומר, שהיקום כולו סובב סביב כדור הארץ, ובני אדם חיו בשלווה, וחושבים שהשמש מסתובבת סביב כדור הארץ ושכדור הארץ שטוח, עד שהגיעו כמה כופרים שדגלו ב תיאוריית ההליוצנטריות והעיגול של כדור הארץ.
אז חשב האדם שהיקום מורכב מגלקסיה אחת, שביל החלב, שהיא הגלקסיה שלנו. היום אנחנו כבר יודעים שזה לא נכון ושזו רק אחת מיותר ממאה מיליון גלקסיות שקיימות.
בזמנים קודמים, האמינו שמערכת השמש שלנו הייתה היחידה שהייתה, ואז נמצאו כוכבי לכת אחרים מקיפים כוכבים אחרים. מאז התגלו אלפי מערכות שמש המכילות כוכבי לכת בעלי מאפיינים רבים, מכוכבי לכת ענקיים שנוצרו על ידי גז ועד לכוכבי לכת יבשתיים, בעלי מאפיינים דומים מאוד לשלנו.
הודות להתקדמות במדע, היום אנו יודעים שיש יקום. ושהיקום הזה, שהוא שלנו, יגיע לנקודה שבה יקפא, במעין מוות מחוסר חום, כשהכוכב האחרון יפסיק את הבהירות שלו ויפסיק לייצר חום, ממיס הכל לשחור מוחלט. או שזה לא. זה יכול להיות רק פטירתו של אחד מהיקומים המרובים שקיימים.
התקדמות הפיזיקה הקוונטית וחקר תורת הכובד, תורת הקוונטים של כוח הכבידה, יחד עם התפתחות תורת המיתרים, ביססו את האמונה המדעית, לפחות בתיאוריה, כי ייתכן שקיימים מספר יקומים מקבילים שהם חלק של רב-יקום.
לפי מתמטיקה יישומית, יש אפשרות שכן. יקומים מקבילים, יקומי בועות, יקומים שבהם הכל קורה בניגוד למה שקורה ביקום שלנו, יקומים לכל הטעמים. אז המתמטיקה מעידה שהם קיימים אבל שאין לנו את היכולת לראות אותם.
אלברט איינשטיין היה הראשון
ב היסטוריה של הפיזיקה, היו המשוואות שהגה איינשטיין שיכלו להסביר את קיומם של יקומים אחרים שונים משלנו, והגיעו למסקנה שאם ניתן להסבירם זה בגלל שהם קיימים. זהו המשוואות של תורת היחסות הכללית, שבאמצעותן ניתן לחשוף את האופן שבו פועל היקום שלנו.
אבל, הם גם מצביעים על כך שיש פתרונות אפשריים אחרים, ושם עולה ההשערה בקרב מדענים של יקומים מקבילים. הם מסיקים מבחינה מדעית שאם היו קיימים יקומים אחרים, פתרונות אחרים יהיו תקפים עם חוקי הטבע שאנו מכירים. אמנם אי אפשר לראות אותם, אבל יכול להיות שהם קיימים.
אז אם הם קיימים, פיסיקאים אומרים שהם עשויים להשאיר מאחוריהם ראיות נצפות. מסיבה זו, הם מציינים, התיאוריה אינה פנטזיה או אגדה, כי בשלב מסוים המדע שלנו יקדם את מה שנדרש כדי להיות מסוגל להשיג הוכחה אמפירית לקיומם של יקומים אחרים אלה.
אחד הרעיונות המדעיים האטרקטיביים ביותר המשתמשים במושג של יקומים מקבילים פיזיקת קוונטים הוא הפרשנות של היקומים המרובים או הפרשנות של ה עולמות מקבילים, מוצג על ידי יו אוורט. תיאוריה זו עולה בתוך מכניקת הקוונטים כתשובה אפשרית לבעיית המדידה במכניקת הקוונטים.
אוורט הצהיר שהפרשנות שלו יכולה להיחשב יותר כמטאוריה. מנקודת מבט לוגית, הבנייה של אוורט נמנעת ממספר שאלות שקשורות לפרשנויות אחרות קונבנציונליות יותר של מכניקת הקוונטים.
עם זאת, לאחרונה הוצע הרעיון שיקומים הסמוכים לשלנו יוכלו להשאיר עקבות שניתן לצפות בקרינת הרקע של המיקרוגל, מה שפותח גם את ההזדמנות לבחון את התיאוריה הזו בניסוי.
המפץ הגדול כהתחלה
אבל איך נוצרו היקומים האחרים האלה? בין התיאוריות המסבירות את מקור היקוםפיזיקאים תיאורטיים אומרים שלפני כ-13.800 מיליארד שנים היקום היה קטן יותר מחלקיק, אבל זה היה המקום שבו התרכז כל החומר שקיים, כל האנרגיה, החלל והזמן. אבל הנקודה האינסופית הזו קרסה והתרחש פיצוץ גדול, שיצר גלי חום עזים שהתקררו כשהחומר התרחב.
לא ניתן לאשר את מה שהיה לפני המפץ הגדול כי אין קודם, מאחר שהזמן לא היה קיים, וגם לא ניתן לומר שהיה בחוץ, מכיוון שהחלל לא היה קיים, ניתן רק לומר שזה היה הכלום. .
אבל עם הפיצוץ, היקום החל להתפשט לאורך קו מרחב-זמן. כלומר, משם היה זמן והיה מקום. מאותה נקודה אינסופית קטנה, כל החומר גורש כדי שהיקום יוכל לבנות את עצמו, מונע על ידי התפשטות, בדומה לגלים במים. והגירוש הזה של חומרים הלך בעקבות כיוון בזמן ובמרחב, שהוא שלנו.
אם זה קרה כך, אז למה צריך לחשוב שיקום בודד צמח מהפיצוץ הזה? מדוע שנקודה אינסופית הממוקמת במרחב העצום של כלום תיצור פרץ ליניארי בודד? למה זה לא יכול להיות יותר מתפרץ אחד או מרובים?
אנחנו גם צריכים לשאול את עצמנו, מה אם היה פיצוץ ואז עוד אחד, ואז עוד אחד? זה היה מוליד יקומים רבים, למעין בועות אוניברסליות המופרדות זו מזו באמצעות חללים ריקים קפואים. ואנחנו בני האדם מוצאים את עצמנו שקועים באחד מהם, מבלי להיות מסוגלים לממש את האחרים.
אז מדענים שמחפשים אותם אולי יצליחו יום אחד להשיג חלקיק שמגיע מבועה סמוכה, או מיקום שמתחיל בקצה השני של כניסה של חור שחור.
צורות היקומים המקבילים
אין ספק, בקרב פיזיקאים תיאורטיים אין תמימות דעים בעניין ונחשפו השערות שונות לגבי מה שצריך להיחשב כיקומים מקבילים. בין הפופולריים ביותר הם הבאים:
היקום שמתחיל היכן שהראייה שלנו לא יכולה להגיע
ידוע שכל קו בין שתי נקודות יכול לנוע רק במהירות האור. זה אומר שיש ביקום קשר מרחק/זמן שלעולם לא נוכל לצפות בו. זה גבול שמבחינתנו אין בו כלום.
אם נחשוב על צופה כביכול שהיה ממוקם קרוב לאותו קצה של האופק שאליו איננו יכולים לגשת, הוא יכול לצפות ביקום האחר ולשלוח לנו אותות כדי לדעת איך עם המוזרויות של הצד השני, אז יתכן שיש היקום האחר והתשובה לשאלתנו תהיה כן. אבל אנחנו לא יכולים להתבונן בו בעצמנו או לדעת על כך. יקום אחר משלנו המשתרע מעבר לגבול יהיה רק הראשון.
הדלת הפתוחה למימדים אחרים
תגלית תיאורטית גדולה של העשורים האחרונים היא שהוכח שמשהו מעבר לתורת היחסות הכללית ואינטראקציות בין חלקיקים נחוץ כדי להיות מסוגל להסביר את קיומו של היקום, בהתייחס רק לזו שלנו. בסוף המאה הקודמת נולדה השערה יפה מאוד, שנקראה תורת המיתרים.
תיאוריה זו מסבירה שמה שאנו חושבים עליו כנקודות, בהתייחס לחלקיקים תת-אטומיים שיש להם אלקטרון, הם למעשה לא נקודות, אלא מיתרים. זה נותן הזדמנות לחשוב על האפשרות שיש מימדים אחרים, עם יקומים שמתפתחים במקומות שונים מאלה שאנו מכירים.
רעיון זה משלים על ידי האמירה שהמיתרים הללו רוטטים במרחב-זמן שיש לו יותר מארבעה ממדים; במציאות, הפיתוח התיאורטי של השערה זו אפשרי רק אם ליקום יש אחד עשר ממדים ובהתאם לאופן שבו כל מימד רוטט, נוכל לצפות בו או לא, או שנראה אותו בדרכים שונות.
הם יכולים ללבוש צורה של קווארק, פוטון או אלקטרון, או כל מה שמופיע כשאנחנו מסתכלים. אבל אותם חלקיקים מוצגים בממדים שאנחנו לא רואים וכולם ביחד, אלא בממד אחר, ויוצרים יקומים שלמים.
זהו אחד הרעיונות הפנטסטיים ביותר שנוסחו מתוך מתמטיקה ופיזיקה. היא הבעלים של הרעיון שיקומים יכולים להיות מוכלים זה בתוך זה.
הצד השני של הכדור
לפי הרעיונות האלה, אנחנו נמצאים בצד אחד של הכדור, שהוא זה שאנחנו יכולים לראות, בעוד יקומים אחרים נמצאים בצד של הכדור שאנחנו לא יכולים לראות, כי אנחנו חיים רק בחצי שלנו וזה מה שאנחנו יודעים. . החצי השני הזה הוא זה שמפנה לנו עורף ושהצליח לצמוח בצורה הפוכה ליקום שלנו.
בגלל זה, כל דבר ביקום שאנחנו לא רואים יהיה ממש הפוך משלנו, מתרחב בכיוון ההפוך. אם מניחים שהטבע הוא סימטרי ביסודו, למרות שאיננו יכולים לראות אותו, נוכל להבין את ההשלכות שהוא מכיל, כי זה החלק שמשלים אותנו.
למעשה, בשלב מסוים נפוצו החדשות שהתגלה יקום מקביל, אבל זה לא היה חדשות אמיתיות, האמת של החדשות האלה היא שטלסקופ הרדיו ANITA הצליח לזהות שני אירועים חריגים.
מצפה כוכבים ב אנטארקטיקה
טלסקופ הרדיו ANITA, Antarctic Impulsive Transient Antenna, הצליח להקליט אות רדיו של שתי קרניים קוסמיות לא טיפוסיות, שמקורן לא הוסבר כרגע, מנקודת מבט של פיזיקה ידועה.
העובדה המוזרה הנוספת היא שאותות הרדיו הללו שנלכדו על ידי ANITA, במקום להגיע מהשמיים, הגיעו מאותו קרח אנטארקטי, שממנו מקורם של חלקיקים טעונים אלה עם כמות חריגה של אנרגיה.
לטענת מדענים, חלקיק בעל המוזרויות הללו לא יוכל לחצות את כדור הארץ, לכן, עד היום לא נמצא הסבר לכך ששני החלקיקים הללו הטעונים בכל כך הרבה אנרגיה יצאו מפנים כדור הארץ. זה, בתיאוריה, לא יכול לקרות.
מכיוון שלא ניתן הסבר מניח את הדעת, הועלתה השערה שהם באים מהתפוררות החומר האפל, באים לייחס לאותו חומר אפל כביכול את התכונות הנדרשות כדי לקשר אותם לחלקיקים שהגיעו מהצד השני של הכדור, כלומר , מאותו יקום מקביל היפותטי שמתפשט בניגוד לזה שלנו.
אבל ההצהרות הללו היו טעות חמורה, כי מאז ANITA מעולם לא הוכרז שהחלקיקים המוזרים האלה הופיעו על פני כדור הארץ מיקום אחר משלנו.
מה שנלכד בפועל היו אותות רדיו שנפלטו על ידי שני חלקיקים אנרגטיים מאוד, שיכולים לנבוע מניטרינו, שנגזרו מניטרינו מאסיביים שאיתם נוצר חומר אפל, כך שדגל ברעיון שהם באו מיקום אחר נראה שטויות.
אבל מקורם של אותם חלקיקים עשוי להיות מרתק כפי שחשבו פעם. כאשר עוסקים בניטרינו של כוח גרעיני חלש שמגיעים מניטרינו מאסיביים היוצרים חומר אפל, נפתחה פאזל ניסיוני, כי ANITA מצאה חריגות שטבען אינו ידוע.
מדוע הם היו קשורים לקיומו של יקום מקביל?
כדי להתחיל, עלינו להסביר ששלושה פיזיקאים עובדים כיום על השערה קוונטית במרחבים מעוקלים ובאמצעות מחקריהם הם הצליחו להתחיל מרעיון לוגי שהוא סימטריית CPT (Charge, Parity and Time Inversion). הם מניחים שהכל שלהם בטבע הוא סימטרי, אז גם היקום חייב להיות.
מצד שני, הם הניחו שכל אחד משלושת הנייטרינו האור הידועים שהצלחנו לזהות במשך שנים עם ציוד שונה צריך להיות אויב משלו, ולכן, הם צריכים להיות בעלי זוגיות הרבה יותר מאסיבית ואנרגטית, מאוד מקבילה מאסיבית.
ביקום שלנו, לא ניתן יהיה לצפות ישירות במקבילה כה מסיבית. אבל הרעיון הוא שאם זה מגיע מיקום מקביל לנו, זה שיהיה בקטע של הכדור שאנחנו לא יכולים לראות ומתרחב בכיוון ההפוך, יהיו להם מאפיינים שיהפכו אותו לצפייה כאן. לאשר כי המקבילה תהיה מסה X, גבוהה מאוד, והיא תהיה מאוד אנרגטית.
כעת, להשיג את הנייטרינו המופנים, עם המוזרויות הללו, קשה מאוד, אם לא בלתי אפשרי. מה שרלוונטי הוא שגלאי הרדיו למטייל בבלונים של ANITA הצליח לזהות משהו שדומה לו מאוד. הוא מצא שני אירועים מוזרים התואמים לחלקיקים מאסיביים וטעונים אנרגטית באותה רמה כמו אלו שתוארו על ידי שלושת הפיזיקאים.
אז מה הם יכולים להיות?
זה באמת יכול להיות הרבה דברים. אכן, הם יכולים להיות סימנים לכך שקיים יקום מקביל, אבל חלקיק מהמאפיינים הללו יכול להיות סימן לכך שיש חומר אפל הכלול בכדור הארץ. למעשה, טוענים שגם נייטרינו מאסיביים ואנרגטיים נולדו עם המפץ הגדול.
במהלך הדורות, הצטרף אליהם כוח הכבידה וסביר להניח שנשאר חלק בתוך כדור הארץ, שנלכד בעת היווצרות כוכב הלכת. בסופו של דבר, הם יכולים להתפורר ולייצר ניטרינו קל אך אנרגטי מאוד, בעל מסה קטנה והוא מסוגל לברוח ממרכז כדור הארץ.
כאשר הדליפות הללו מתרחשות, אות רדיו נוצר כשהן חוצות את הקרח הארקטי וזוהו על ידי ANITA. לפיכך, תיאוריה זו תומכת בקיומם של אותות מהחומר האפל הכלוא בתוך כדור הארץ.
אין ספק ששתי התופעות שזוהו הן אירועים התואמים את התיאוריה שתוארה לעיל, אך עדיין לא ניתן לוודא שזה המצב. הדבר היחיד ש-ANITA יכולה לומר הוא שהיא לא יודעת מה זוהה.
כרגע, מה שצריך לעשות הוא לקבוע שהם היו אותות שהם אמיתיים ושהם תואמים לחלקיקים שאנחנו עדיין לא יודעים, אבל הדבר הכי אפשרי הוא שההסבר של הייחודיות האלה נמצא ביקום שלנו. .
לגבי קיומו של יקומים מקביליםמדענים מקווים לגלות באמצעות ניסויי מעבדה מהן תכונות החומר האפל, כדי לענות על שאלות כמו מדוע אין אנטי-חומר ביקום שלנו.
ייתכן שתשובות לשאלות כאלה יכולות להוביל אותנו לגלות שיש יקום אחר מלבד זה שבו אנו נמצאים. כמובן, הסיכויים המתמטיים הם בעד קיומו, אבל עדיין אין לנו עדויות אמפיריות שיכולות להוכיח שזה כך.
