ما مدى حقيقة الكون المتعدد؟

بالعربي/ هل هناك شخص آخر يقرأ نفس المقالة بالضبط؟ من الصعب القول.

تخيل الانطلاق في صاروخ وترك الأرض . ترك النظام الشمسي . مغادرة مجرتنا. اختراق حافة الكون المرئي وترك الكون وراءنا (وهو أمر مستحيل ، حيث سيتعين عليك أن تسير بسرعة أكبر من سرعة الضوء ، لكن اعمل معي هنا).

أنت الآن تبحر في الفراغ الذي لا يسبر غوره لدهور ، فقط لتلتقي بكون آخر ، مع مجرة أخرى بداخله ، مع نظام شمسي آخر ، وأرض أخرى … وأنت تجلس هناك ، تقرأ هذا المقال.

هذا هو الكون المتعدد ، وقد يكون تنبؤًا طبيعيًا للنظريات الفيزيائية التي تحدد بداية الكون. أو ربما لا. من الصعب القول ، كما أظهر بحث جديد.

كون كبير قديم

يعتقد علماء الكونيات إلى حد كبير أنه عندما كان كوننا فتيًا للغاية – أقل من تريليون من تريليون من العمر الثاني – فقد كان جنونيًا تمامًا. في أصغر جزء من لحظة من الزمن (مرة أخرى ، يتضمن تريليون على تريليون جزء من الثانية) ، أصبح الكون كبيرًا حقًا.

كم حجم؟ من الصعب أن نقول بالضبط ، لأن هذا المفهوم افتراضي للغاية ، ولكن “أكبر مما تعتقد” يجب أن يكون كافياً. معظم نماذج هذا الحدث ، والتي تسمى التضخم ، تتطلب كونًا أكبر بـ 10 ^ 52 مرة على الأقل من الحجم المرئي للكون. نظرًا لأن تلك البقعة المرصودة تمتد بالفعل على 90 مليار سنة ضوئية ، فهذا يعني أن الامتداد الحقيقي لكوننا كبير جدًا ، وهو أمر غير مفهوم تقريبًا.

يحل التضخم الكثير من المشاكل في علم الكون القياسي للانفجار العظيم – وهو نموذج يصف كيف بدأ الكون – مثل حقيقة أن مناطق الكون البعيدة جدًا عن بعضها البعض لها نفس درجة الحرارة تقريبًا. وفقًا لنظرية التضخم ، كانت تلك المناطق ذات يوم أكثر راحة وتعرفت على بعضها البعض جيدًا ، قبل أن يمزقها التضخم.

هناك نتيجة أخرى محتملة للتضخم: قد لا يتم ذلك. في الواقع ، قد لا يتم ذلك أبدًا. وهذا ما يسمى “التضخم الأبدي” ، وهذه الفكرة تصف كيف أن الكون في أعلى المقاييس قد يكون دائمًا منتفخًا ، مع وجود جيوب صغيرة فقط تتقلص لتصبح بقعًا طبيعية رخوة مثل منطقتنا. سيتم فصل كل جزيرة من الكون المقروص عن طريق خليج شاسع من العدم ، مع تحليق الجزر بعيدًا عن بعضها البعض أسرع من الضوء (لأن هذا ما يفعله التضخم).

هذه الأكوان الجزرية ، المتضمنة في “الأكوان المتعددة” الأكبر ، لن تلتقي أبدًا ولن تستطيع التحدث مع بعضها البعض أبدًا. في الواقع ، سيكون من المستحيل العثور على دليل مباشر على وجودهم. 

لتضخم أو لا تضخم

بدون هذا الدليل المباشر ، هل يمكننا على الأقل أن نخمن تخمينًا مستنيرًا حول ما إذا كان الكون المتعدد محتملًا أم لا؟ إذا كنا مجرد فقاعة واحدة في حوض استحمام عملاق مملوء بالرغوة تتوسع أسرع من الضوء ، فكيف يمكننا معرفة ذلك؟

الخطوة الأولى هي اختبار التضخم. لا تزال هيئة المحلفين خارجة عن هذا الموضوع ، ولكن هناك بعض الأدلة على أن شيئًا مثل التضخم حدث في الكون المبكر. التقلبات في الخلفية الكونية الميكروية ، أو الضوء المنبعث عندما بدأ كوننا يبرد عندما كان عمره 380.000 سنة ، لها نمط يطابق ما تراه إذا حدث التضخم. لا توجد نظرية أخرى للكون المبكر تطابق هذا النمط من الضوء.

لذلك هذا جيد. لكن “التضخم” ليس نظرية واحدة. إنه أشبه بفئة أو فئة من النظريات. تفترض النماذج المختلفة فيزياء مختلفة ، ومحركات مختلفة ، وأسباب مختلفة وتأثيرات مختلفة لهذا الحدث. نظرًا لأن كل هذه النظريات تستند إلى نماذج افتراضية للفيزياء المتطرفة للكون المبكر ، فمن السابق لأوانه معرفة أي من النظريات – إن وجدت – صحيحة.

يعتقد الفيزيائيون أن التضخم الأبدي عام ، مما يعني أنه نتيجة لمعظم ، إن لم يكن كل ، نماذج التضخم. لذلك ، بعد هذا الشك ، إذا كان التضخم صحيحًا ، فمن المحتمل أيضًا أن يكون التضخم الأبدي صحيحًا ، وقد يكون الكون المتعدد حقيقيًا.

الحكم على الكون المتعدد

وغني عن القول ، أن وجود الأكوان المتعددة هو حبة كبيرة يجب ابتلاعها. إذا كان التضخم الأبدي صحيحًا ، فلا يوجد كون واحد فقط ، أو العديد من الأكوان ، ولكن هناك عدد لا نهائي من أكوان الجيب. كل واحد من المحتمل أن يدعم قوانين الفيزياء الخاصة به وترتيبات الجسيمات. لذا ، إذا كان عدد الطرق لترتيب المادة والطاقة محدودًا – فهناك طرق عديدة فقط يمكنك من خلالها بناء الكون – فإن الكون المتعدد اللامتناهي يتطلب نسخًا متكررة من نفس الوضع المادي ، حتى لو كان أي مزيج معين من التكوينات المادية نادرًا للغاية .

هذا يعني أن هناك نسخة منك ، على مسافة محدودة (لكن بعيدة جدًا). ونسخة أخرى بعد ذلك. وآخر. وآخر. عدد لا نهائي منك يفعل نفس الشيء بالضبط.

لكن لا يسعنا إلا أن نقول إن الكون المتعدد مرجح إذا كان التضخم الأبدي عامًا بالفعل (أي سمة مشتركة لمعظم ، إن لم يكن كل ، نماذج التضخم) ، وهو بالضبط ما يدعي فريق من علماء الفيزياء في ورقة بحثية حديثة ، نُشرت إلى قاعدة بيانات ما قبل الطباعة arXiv وتقديمها إلى مجلة علم الكونيات والفيزياء الفلكية. لقد وضعوا عددًا كبيرًا من نماذج التضخم من خلال مطحنة ، وقاموا بتغيير أنواع النماذج ومعايير النموذج ، وحساب أي منها كان أمرًا منفردًا وأيها أدى إلى التضخم الأبدي والكون المتعدد.

جوابهم: الأمر معقد.

أولاً ، وجدوا أن التضخم الأبدي لم يكن شائعًا كما كان يعتقد في الأصل. كان تفسيرهم لسبب اعتقاد علماء الكونيات أن التضخم الأبدي عامًا يرجع إلى أن علماء الكونيات الأوائل لم يدرسوا سوى مجموعة محدودة من النماذج. ووجدوا أن العديد من نماذج التضخم القابلة للتطبيق (“القابلة للتطبيق” هنا تعني أنها لا تتعارض بشكل واضح مع الملاحظات) لم تؤد إلى سيناريو تضخم إلى الأبد.

ومع ذلك ، وجد الباحثون أنه من الصعب حتى الحصول على مؤشر لقياس “القواسم المشتركة” لشيء مثل التضخم الأبدي ، نظرًا لأننا لا نملك فهمًا جيدًا لنماذج التضخم وكيفية عملها. لقد جادلوا أنه من المستحيل الإجابة على سؤال العمومية بإجابة واحدة ، لأنه لا يزال هناك الكثير لنتعلمه عن فيزياء التضخم.

المصدر/ livescience.comالمترجم/barabic.com