Есть ли свидетельства о мультивселенной в данных Планка? (изображение: ESA)
Как заметить мультивселенную
Jon Cartwright
Как мы можем узнать, если другая вселенная столкнулась с нашей собственной? Физики в Ка-наде и США считают, что они нашли ответ – от этого столкновения остался бы "уникальный и в высшей степени характерный" отпечаток в реликтовом излучении, которое пронизывает кос-мос. Физики утверждают, что предсказания могут быть проверены с использованием существующих и будущих космических телескопов, вопреки распространенному мнению о невозможности проверки существования мультивселенной.
Чак Беннетт (Chuck Bennett), астрофизик из университета Джона Хопкинса в Мэриленде, США, который не принимал участия в исследовании, считает, что такое предсказание переводит теорию мультивселенной в сферу обычных, фальсифицируемых теорий. «Наука опирается на возможности фальсификации идеи эксперимента или наблюдений природы", - говорит он. "Тот факт, что такая возможность существует, позволяет нам называть это «наукой». Это, на мой взгляд, является важным заявлением".
Возможность существования мультивселенной исходит как от теории струн, так и из теории инфляции, о том, что наша Вселенная подверглась быстрому расширению сразу после Большого Взрыва. Инфляционная теория хорошо объясняет, почему пространство является достаточно гладким на больших масштабах, но исследователи не могут объяснить с чего началось расширение и чем было остановлено. Эти проблемы привели физиков к тому, чтобы рассмотреть возможность того, что инфляция может произойти в других местах и временах, порождая новые вселенные в дополнение к нашей собственной.
Метафизические проблемы
Идея мультивселенной является весьма спорной. Одной из проблем является метафизическая проблема: вселенная кажется и без того уже большой, а тут потенциально возникает бесконечный ряд других. Тем не менее, возможно, более серьезной проблемой является научная проблема. Если наблюдения ограничиваются нашей собственной вселенной то, как ученые могут проверить существование большой мультивселенной? Ответ на этот вопрос в том, что, время от времени, другая вселенная, в мультивселенной может столкнуться с нашей Вселенной, оставив при этом "след". Но выяснить, как именно такие следы будут выглядеть, очень непросто.
Теперь, однако, Крис Сигедсон (Kris Sigurdson) из Университета Британской Колумбии в Ван-кувере, и другие говорят, что они рассчитали подробные особенности космических следов. Они рассмотрели возможность того, что наша Вселенная столкнулась с другой вселенной, до нашего инфляционного периода. Даже если это произошло более чем 13 миллиардов лет назад, следы были бы сохранены в космическом микроволновом фоне (КМФ), который был сформирован около 380000 лет от возникновения Вселенной.
Ищите «двойной пик"
В центре внимания – предсказание поляризации фотонов в КМФ. Фотоны имеют два поперечных состояний поляризации, и любой фотон, приходящий из определенной области КМФ мо-жет быть главным образом в том же состоянии поляризации, или в смеси того и другого. К. Сигедсон и его коллеги подсчитали, что достаточно большой след должно запечатлеть реликтовое излучение в виде характерного "двойного пика": два близких кольца, где фотоны одинаково поляризованы.
Предсказание, приведенное выше, строго говоря, не является первым, для теории мультивсе-ленной. В 2007 году исследователи из Университета Калифорнии в Санта-Круз, США, также заметили, что космические следы могут оставить отпечаток на реликтовом излучении, а затем, в начале этого года, группа во главе с Хиранья Пейрис (Hiranya Peiris) из Университетского колледжа Лондона обнаружили намеки, что это предсказание было истинным. Но эти предска-занные намеки были слишком расплывчаты, говорит К. Сигедсон и его коллеги, и, возможно, существовали в КМФ всегда и повсюду.
Доказательства теории струн?
"Нами представлены первые проверяемые предсказания парадигмы мультивселенной", - пишут К. Сигедсон и его коллеги в своем препринте, который они загрузили на ArXiv в прошлом месяце. "Обнаружение столкновения пузырей подтвердило бы существование мультивселенной, что убедительно свидетельствует в пользу ландшафта теории струн, и разнообразит картину Вселенной и ее происхождение."
Если предсказание верно, должна появиться возможность проверить его на основе предстоящих данных космической обсерватории Планка, Европейского космического агентства и будущих исследований КМФ. Тем не менее, Беннетт (Bennett), главный исследователь проекта WMAP (Зонд Микроволновой Анизотропии Вилкинсона) от НАСА, другой космической обсерватории по исследованию КМФ, считает, что обнаружение космических следов, тем не менее, "крайне маловероятно". Потому что амплитуда следа либо очень маленькая, и мы бы его не увидели, а слишком большой след означал бы, вероятно, серьезные последствия для структуры всей нашей Вселенной.
Бесконечное число следов
"Высказано мнение, что мы сможем увидеть один или два следа в нашем небе, но почему один или два?" добавляет он. "Почему бы ни одного или бесконечно много? В самом деле, если столкновения пузырей были распространены, то нас не было бы в живых, чтобы обсудить этот вопрос".
Космолог Арджун Берера (Arjun Berera) из Университета Эдинбурга, Великобритания, также считает, что идея мультивселенной - это спекулятивная идея. Но он отмечает, что положительные результаты обнаружения следов столкновений будут "захватывающими". "Такой случай будет доказательством в поддержку теории струн", говорит он. "С другой стороны, отсутствие доказательств в данных КМФ по столкновению двух вселенных не исключает теории струн".
ENGLISH VERSION
НА ГЛАВНУЮ
