わずかに異なる物理法則に支配された他の宇宙を想像するのは簡単です。そこでは、知的生命体も、組織化された複雑なシステムもまったく発生しません。 したがって、私たちが出現することができた宇宙が存在することに驚くべきでしょうか?
それは私を含む物理学者の質問です 答えようとした 何十年も。 しかし、それは困難であることが証明されています。 宇宙の歴史をビッグバンの XNUMX 秒後にさかのぼることは自信を持って言えますが、それ以前に何が起こったかを判断するのは困難です。 私たちの加速器は、最初のナノ秒で広がっていた極限状態を再現するのに十分なエネルギーを生成できません.
しかし、私たちの宇宙の重要な特徴が刻印されたのは、最初のほんの一瞬であると私たちは期待しています.
宇宙の状態は、その「基本定数」 - 重力定数 (G と呼ばれる) や光速 (C と呼ばれる) など、自然界の固定量。 粒子の質量、力、または宇宙の膨張などのパラメータのサイズと強さを表すこれらの約 30 があります。 しかし、私たちの理論は、これらの定数が持つべき値を説明していません。 代わりに、それらを測定し、その値を方程式に代入して、自然を正確に記述する必要があります.
定数の値は、恒星、惑星、炭素、そして最終的には人間などの複雑なシステムが進化できる範囲にあります。 物理学者 発見した これらのパラメーターのいくつかをほんの数パーセント微調整すると、宇宙が生命を失うことになります. したがって、生命が存在するという事実は、説明が必要です。
単なる幸運な偶然だと主張する人もいます。 しかし、別の説明は、私たちが住んでいるということです 多宇宙、異なる物理法則と基本定数の値を持つドメインを含みます。 ほとんどの場合、生活にまったく適していない可能性があります。 しかし、統計的に言えば、生活にやさしいものもいくつかあります。
差し迫った革命？
物理的現実の範囲はどの程度ですか? 私たちは、天文学者が原理的にさえ観察できる領域よりも広範囲に及ぶと確信しています. そのドメインは間違いなく有限です。 それは本質的に、海のように、 地平線がある その先は見えません。 そして、海が私たちの地平線のすぐ先で止まるとは思わないのと同じように、観測可能な宇宙の限界を超えた銀河を期待しています. 私たちの加速する宇宙では、私たちの遠い子孫もそれらを観察することはできません.
ほとんどの物理学者は、私たちが見ることのできない銀河が存在し、その数が観測できる銀河の数を上回っていることに同意するでしょう。 それらが十分に広がっていれば、私たちが想像できるすべてのことが何度も繰り返される可能性があります. 地平線をはるかに超えて、私たちは皆アバターを持つことができます。
この広大な (そして主に観測不可能な) ドメインは、「私たちの」ビッグバンの余波であり、おそらく、私たちが観測できる宇宙の部分で一般的であるのと同じ物理法則によって支配されるでしょう。 しかし、私たちのビッグバンは唯一のものでしたか?
インフレ理論これは、初期の宇宙が、XNUMX 兆分の XNUMX 秒ごとにサイズが XNUMX 倍になる期間を経たことを示唆しています。 観察支援. 銀河形成の「種」であるゆらぎとさざなみを除いて、なぜ宇宙がこれほど大きくて滑らかなのかを説明しています。
しかし、物理学者を含む アンドレイ・リンデ 示されている この太古の時代の不確実な物理学について、いくつかの具体的だがもっともらしい仮定の下では、ビッグバンの「永遠の」生成があり、それぞれが新しい宇宙を生み出す.
ストリング理論重力を微物理学の法則と統合しようとする試みである. しかし、それは私たちが経験するものよりも多くの次元があると仮定します. これらの余分な次元は、非常に密集しているため、すべてに気付かないことが示唆されています. そして、それぞれのタイプのコンパクト化は、異なる微物理学を持つ宇宙を作り出す可能性があります。そのため、他のビッグバンが冷却されると、異なる法則によって支配される可能性があります。
したがって、この「自然の法則」は、このさらに壮大な視点では、私たち自身の宇宙パッチを支配する地方の法則である可能性があります.
物理的現実がこのようなものである場合、「反事実的」な宇宙 (異なる重力、異なる物理学などを持つ場所) を探索して、どの範囲のパラメーターが複雑さの出現を可能にし、どの範囲が無菌または「死産のコスモス。 エキサイティングなことに、これは進行中です。 最近の研究 私たちの宇宙よりもさらに生命に優しい宇宙を想像できることを示唆しています。 しかし、物理定数のほとんどの「微調整」は、宇宙を死産にするでしょう。
そうは言っても、 マルチバースの概念が嫌い. 彼らは、それが定数を説明するための基本的な理論への希望を与えるのではないかと心配している. ケプラーの数秘術の探求 惑星軌道をネストされたプラトン立体に関連付けます。
しかし、私たちの好みは、物理的現実の実際のあり方とは無関係です。したがって、差し迫った壮大な宇宙革命の可能性に対して心を開いておく必要があります。 最初に、地球は太陽系の中心ではなく、太陽の周りを回っているというコペルニクスの認識がありました。 その後、銀河系には無数の惑星系があり、観測可能な宇宙には無数の銀河があることに気付きました。
では、私たちの観測可能なドメイン (実際にはビッグバン) は、はるかに大きく、おそらく多様な集合体のごく一部にすぎないのでしょうか?
物理学か形而上学か？
私たちの宇宙がどれほど非典型的かをどうやって知るのでしょうか? それに答えるには、定数の各組み合わせの確率を計算する必要があります。 そして、それはまだ開けることのできないワームの缶詰であり、理論上の大きな進歩を待たなければならない.
他のビッグバンがあるかどうかは最終的にわかりません。 しかし、それらは単なる形而上学ではありません。 いつの日か、それらが存在すると信じる理由が得られるかもしれません。
具体的には、超初期のビッグバンの極端な条件下での物理学を説明する理論があり、その理論が他の方法で裏付けられていた場合、たとえば、素粒子物理学の標準モデルでいくつかの説明されていないパラメーターを導き出すことによって、それは複数のビッグバンを予測したので、真剣に受け止めるべきです。
批評家は、他の宇宙を観察することはできないため、多元宇宙は非科学的であると主張することがあります。 しかし、私は同意しません。 ブラックホールの内部を観測することはできませんが、 ロジャー・ペンローズ 彼の理論は、私たちが観察できる多くのことに同意することで信頼を得ています。
約 15 年前、私はスタンフォード大学のパネルにいました。 私たちは尋ねられました マルチバースの概念をどれほど真剣に受け止めたか、「金魚、犬、または人生を賭けますか」というスケールで。 私はほとんど犬のレベルにいると言いました。 リンデは、自分の人生を賭けるほどだと言った。 後で、これを言われて、物理学者 スティーブンワインバーグ 彼は「喜んでマーティン・リースの犬とアンドレイ・リンデの命に賭ける」と述べた。
悲しいことに、私の犬であるリンデと私は、答えを得る前に全員死んでしまうのではないかと思います。
実際、サルにとって量子論が難しすぎるのと同じように、答えを理解できるかどうかさえ確信が持てません。 機械知能がいくつかのひも理論の幾何学的な複雑さを探求し、たとえば標準モデルのいくつかの一般的な特徴を吐き出すことができると考えられます。 そうすれば、その理論に自信を持ち、他の予測を真剣に受け止めることができます。
しかし、理論家にとって最大の満足である「なるほど」という洞察の瞬間はありません。 最も深いレベルでの物理的現実は非常に深遠である可能性があり、その解明はポストヒューマンの種を待たなければならないでしょう。 しかし、多元宇宙を非科学的であるとして却下する理由にはなりません。
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