Maailmamme on täynnä monia salaisuuksia. Vuosituhansien ajan ihmiset ovat yrittäneet selvittää, kuinka maailmankaikkeus kuitenkin rakentuu, millä laeilla se kehittyy, missä se alkaa ja mikä sen loppu on. Olemme laatineet sinulle uskomattomia teorioita universumista, joita et ehkä tiedä. Tietenkin, nämä ovat vain teorioita, joista osa näyttää varsin fantastisilta, tosin ne perustuvat tieteeseen ja saattavat hyvinkin olla totta.
1
Universumin ei pitäisi koskaan olla olemassa
Tieteiskirjailija Ray Bradbury kirjoitti kerran: "Me olemme mahdoton mahdottomassa maailmankaikkeudessa." Ja King's College Lontoon Higgsin bosonihiukkasiin perustuvan mallin mukaan hänellä ei voisi olla vielä enemmän oikeutta, koska maailmankaikkeutta ei saisi olla olemassa.
Ongelmana on, että vain yhden sekunnin kuluttua Ison räjähdyksen jälkeen maailmankaikkeus sai jotain nimeltään kosminen inflaatio, mikä oli maailmankaikkeuden nopea laajeneminen. Jos totta, inflaatio aiheuttaisi todennäköisesti kvanttivirroksia tai iskuja energia-alalla. Nämä iskut olisivat niin voimakkaita, että ne työntäisivät maailmankaikkeuden Higgs-kentästä, jonka tehtävänä on antaa hiukkasille niiden massa. Tässä tapauksessa maailmankaikkeus lakkaa olemasta. Tietenkin, koska luet tätä, tiedät, että tämä malli on väärä. Joten miksi maailmankaikkeus on olemassa, kun sen ei pitäisi olla?
Tietenkin on suuri todennäköisyys, että nämä päätelmät ovat virheellisiä, ja tulevaisuudessa voidaan löytää joitain uusia hiukkasia, jotka selittävät maailmankaikkeuden tällaisen käyttäytymisen. Ennen kuin saamme selville, olemme kuitenkin vain onnekkaita olemaan täällä, kun taas teoriassa meidän ei pitäisi olla täällä.
2
Aluksi maailmankaikkeus oli yksiulotteinen
On yleisesti hyväksyttyä, että Big Bang oli räjähtävä pallo. Mutta toinen teoria väittää, että Ison räjähdyksen ensimmäisen tuhannen biljoonan sekunnin aikana se oli oikeastaan yksiulotteinen viiva. Energia jahti edestakaisin ennen kudoksen luomista, mikä on toinen ulottuvuus. Sitten siitä tuli kolme ulottuvuutta - tämän maailman näemme.
Jos malli on oikea, tämä auttaa ratkaisemaan useita ongelmia hiukkasfysiikan standardimallissa, esimerkiksi kvanttimekaniikan, yleisen suhteellisuusteorian ja kosmisen inflaation välinen ero. Jos tämä teoria on kuitenkin tosi, se johtaa vain suuriin kysymyksiin. Esimerkiksi miten ja mitä mekanismeja käytettiin maailmankaikkeuden muuttamiseksi eri ulottuvuuksiksi?
3
Kymmenen mittausta?
Kuva Calabi-Yau quinticin kaksiulotteisesta ylipinnasta kolmessa suunnassa.
Edellisessä teoriassa puhuimme siitä, kuinka maailmankaikkeus muuttui kolmiulotteiseksi. On kuitenkin paljon enemmän ulottuvuuksia. Superstring-teorian mukaan heitä on ainakin 10.
Näin se toimii: ensimmäinen ulottuvuus on vain yksi rivi. Toinen ulottuvuus on korkeus. Kolmas on syvyys ja neljäs on aika.
Tehdään enemmän tämän kanssa. Olemme tottuneet ajattelemaan, että aika on ohimenevä asia, meille on menneisyys ja tulevaisuus. Merkkijono-teoriassa aika on sama ulottuvuus kuin syvyys tai korkeus. Jokainen maailmankaikkeuden objekti voi sijaita tietyssä ajanjaksossa, aivan kuten sillä on avaruuden koordinaatit. Esimerkiksi, maapallolla voit löytää tällaisen avaruuskoordinaatin vuonna 2020.. Täällä aika toimii ylimääräisenä neljäntenä koordinaattina.
Missä se alkaa muuttua hieman omituiseksi, tämä on viides ulottuvuus. Tällöin multiverse-teoria tulee peliin. Viidennessä ulottuvuudessa on maailmankaikkeus, joka on hyvin samankaltainen kuin meidän, ja voisimme löytää maailmojemme yhtäläisyyksiä ja eroja.
Kuudes ulottuvuus on joukko rinnakkaisia universumeja, joilla on samat lähtöolosuhteet. Joten, jos universumimme alkoi suuresta räjähdyksestä, niin myös kaikki muut kuudennen ulottuvuuden maailmankaikkeudet alkavat suurella räjähdyksellä, vain jokaisella uudella ajanjaksolla erot niiden välillä kasvavat. Toisin sanoen, nämä ovat kaikki mahdollisia vaihtoehtoja maailmankaikkeuden kehittämiselle alkaen isosta räjähdyksestä. Näitä vaihtoehtoja on äärettömän monta, ja joissain niistä ehkä aurinkoamme ei ole, ja joissain olemassa, olet miljonääri ja ehkä päinvastoin - kerjäläinen. Jossain rinnakkaisuniversumissa olet lääkäri, jonkinlainen ryöstö. Ja joka sekunti on monia uusia rinnakkaisia maailmoja, yhdessä luet tämän artikkelin loppuun, toisessa suljet sivun.
Seitsemäs ulottuvuus on vielä monimutkaisempi. Nämä ovat maailmoja, joilla on erilaiset lähtöolosuhteet. Jos maailmamme alkoi suuresta räjähdyksestä, niin seitsemännessä ulottuvuudessa universumit nousevat eri tavoin, joista vain voi arvata.
Kahdeksas ulottuvuus kuvaa kaikkien maailmankaikkeuksien kokonaisuutta kaikentyyppisillä lähtöolosuhteilla, joissa jokaisessa on ääretön määrä haaraa.
Yhdeksäs ulottuvuus kuvaa kaikenlaisia universumeja, joilla on erilaiset lähtöolosuhteet, erilaiset fysiikan lait, erilaiset hiukkaset.
Ja viimeinen, kymmenes ulottuvuus sisältää ehdottomasti kaiken, mitä voidaan kuvitella, ja vielä enemmän. Tämä on kaiken kokonaisuus. Kymmenennessä ulottuvuudessa jopa EI-EI ole mahdollista. Ja tämä on asia, jota ihmiset eivät voi edes ymmärtää.
Suurimman toimittajat ovat jo täysin sekoittuneet näihin mittauksiin. Mutta joustoteoria tieteellisessä maailmassa ei ole enää etusijalla, vaikka puhuminen siitä, että maailmankaikkeudessa on enemmän kuin 4 ulottuvuutta, on erittäin asiaa.
4
Elämme rinnakkaisuniversumin kaukana menneisyydessä
Termi ”ajan nuoli” otettiin käyttöön ensimmäisen kerran vuonna 1927, ja se kuvaa ajan kulumista. Kaikki maailmassamme noudattaa termodynamiikan toista lakia, jonka mukaan entropia kasvaa aina. Munat murskataan ja lyödään. Ne eivät koskaan pyöri takaisin ja pudota kuoreen.
Ongelmana on, että jos aika etenee vain eteenpäin, niin monet parhaimmat yhtälöt maailmankaikkeuden toiminnasta, esimerkiksi James Clerk Maxwellin sähköodynamiikan teoria, Isaac Newtonin universaali painolaki tai Einsteinin erityinen ja yleinen suhteellisuusteoria, ovat vääriä.
Jos aika kuitenkin kulkee edestakaisin, niin ne kaikki toimivat täydellisesti. Yksi uskomattomista vaihtoehdoista maailmankaikkeuden rakenteelle on, että Ison räjähdyksen aikana muodostui kaksi rinnakkaista universumia. Yksi, jossa aika liikkuu eteenpäin, ja rinnakkainen, missä aika palaa taaksepäin.
Jos voisimme nähdä toisen maailmankaikkeuden, huomaamme, että aika menee taaksepäin, ja näkisimme todennäköisesti maailmankaikkeuden tulevaisuuden (olettaen, että emme ole ylittäneet maailmankaikkeuden keskimääräistä ikää). Elämme rinnakkaisuniversumin kaukana menneisyydessä. Tämä tietenkin on, jos emme ole todellisuudessa, joka elää vastakkaiseen suuntaan eikä ymmärrä tätä.
5
Elämme matriisissa
Matrix-elokuvan julkaisemisesta vuonna 1999 on kulunut paljon aikaa, mutta ajatus siitä, että Universumimme on tietokonesimulaatio, on saanut yhä enemmän faneja tiedeyhteisön edustajien keskuudessa.
Tätä varten on todellakin monia edellytyksiä. Aloitetaan selkeillä analogioilla. Tietotekniikan kehitys on nykyään erittäin nopeaa. Jo 20-30 vuotta sitten ihmiset pelasivat televisiovastaanottimia hirvittävillä grafiikoilla, ja nyt voimme sukeltaa virtuaalitodellisuuden maailmaan eri laitteilla. Alle puolen vuosisadan aikana ihminen voi päästä virtuaalitodellisuuteen eroamatta siitä todellisesta maailmasta.
Tämä sai monet ajattelemaan, mutta voisiko olla niin, että jonkinlainen sivilisaatio on saavuttanut sellaisen kehitysasteen, että pystyi simuloimaan fyysisesti oikean maailman, jossa hahmot eivät voineet olla tietoisia siitä, että he elävät keinotekoisella simulaatiolla? Miksi ei?
Ja olemme varmoja, että tulevaisuudessa ihmiskunta yrittää luoda sellaisen maailman, ja usean yrityksen jälkeen se tekee niin.
Koska virheitä tapahtuu missä tahansa tietokoneohjelmassa, havaitsemme maailmassa joitain outoja asioita. Esimerkiksi ihmeitä voidaan selittää järjestelmän "virheillä". Rajoitettu valonopeus sopii myös helposti tähän malliin. Ja kvanttiteoria on yleensä täynnä epäselviä asioita. Esimerkiksi tietokonepelissä, jotta optimoidaan muistiresurssit, pienemmiltä objekteilta tulee vähemmän yksityiskohtaisia suuremmalla etäisyydellä. Joten elämässä alkuainehiukkaset käyttäytyvät täysin eri tavoin. Yksityiskohtaisessa tutkimuksessa he noudattavat kvanttifysiikan lakeja, mutta jos poistamme tarkkailijan, hiukkaset alkavat elää muiden yksinkertaistettujen lakien mukaisesti. Tämä vaatii myös simulaatioteoriaa.
Kuvittele, että tulevaisuudessa ihmiset luovat maailman, jossa voimme simuloida aurinkokuntamme täysin pienimpiin elementteihin. Ja maa ja kuu, ja jopa ihmiset. Se on täysin mahdollista. Ja on mahdollista, että tämä maailma luo jonkinlaisen tulevaisuuden koululaisen henkilökohtaiseen tietokoneeseensa osana hänen tavallista kotitehtäväänsä. Ja murto-sekunnissa tietokone laskee miljardeja vuosia tämän maailman kehitystä, miksi ei? Ja sellaisia opiskelijoita on miljoonia. Ja mikä estää heitä tekemästä tuhat sellaista maailmaa? Ei mitään. Ja on hyvin mahdollista, että maailmamme on yksi niistä.
Ja mennään pidemmälle. Kuvittele samaa opiskelijaa, joka loi eräänlaisen virtuaalisen maailmankaikkeuden, jossa ihmiset asuvat. Ja nämä virtuaaliset ihmiset ovat kehittyneet pisteeseen, jossa he myös pystyivät luomaan uuden virtuaalimaailman virtuaalimaailmaansa. Ja siinä maailmassa on myös ihmisiä, jotka epäilevät mitään. Siten on todennäköistä, että tulevaisuuden koululapsemme voi päätyä johonkin näistä maailmoista, joka on myös jonkinlaisen sivilisaation luoma.
Ja viimeinen. Ajattele muutama miljardia ihmistä maailmassa. Kuinka monta heistä olet nähnyt? Tuhat? Kaksi? Kolme? Yleensä kommunikoit melko kapean ihmisryhmän kanssa. Vanhemmat, lapset, ystävät, sukulaiset. Luuletko, että paljon tietokoneresursseja käytetään kehosi ja läheisten ihmisten yksityiskohtaiseen mallintamiseen?
Se ei ole vielä ohi
Jos pidit tästä artikkelista, meillä on hyviä uutisia sinulle! Voit lukea muita yhtä mielenkiintoisia teorioita maailmankaikkeuden rakenteesta tästä artikkelista. Suurimmat toimittajat odottavat kommentteja tästä aiheesta. Kirjoita, mitkä uskomattomat teoriat maailmankaikkeudesta näyttivät sinulle uskottavimpana.
Toimittajan huomautus: Tämä artikkeli on päivitetty sen julkaisemisesta marraskuussa 2017.