Грешката в хипотезата за мултивселената

Ваня Милева Последна промяна на 14 ноември 2023 в 00:00 4622 0

Кредит Gratis Graphics Copyright: Free to use under Creative Commons License

Едно от най-смайващите научни открития от последните десетилетия е, че физиката изглежда е фино настроена за живот. Това означава, че за да бъде възможен живот, определени константи във физиката трябва да попадат в точен, много тесен диапазон.

Един от примерите за фина настройка, който най-много обърква физиците, е силата на тъмната енергия, силата, която захранва ускоряващото се разширяване на Вселената. Ако тази сила бе малко по-голяма, материята не би могла да се слепи. Две частици никога не биха се комбинирали, което означава, че няма да има звезди, планети или каквато и да е сложна структура и следователно няма да има живот.

Ако тази сила бе значително по-слаба, тя нямаше да противодейства на гравитацията. Това означава, че Вселената би се свила обратно в себе си в първата част от секундата, което отново означава, че няма да има звезди, планети или живот. За да е възможен животът, силата на тъмната енергия трябваше да бъде точно определена.

Това е само един пример, а има много други. (вж"Колко константи определят нашата Вселена?")

Най-популярното обяснение за фината настройка на физиката е, че живеем в една вселена сред множество вселени или в т. нар. мултивселена. Ако достатъчно хора купуват лотарийни билети, става вероятно някой да има точните числа, за да спечели. По същия начин, ако има достатъчно вселени с различни константи в тяхната физика, става вероятно някоя вселена да има точните числа за живот.

Дълго време това изглежда най-правдоподобното обяснение на фината настройка.

Но според математици, експерти по теория на вероятностите обяснението на фината настройка със съществуването на мултивселена е пример за погрешно разсъждение.

Точно това изследва Филип Гоф (Philip Goff), доцент по философия в университета в Дърам, в новата си книга Why? The Purpose of the Universe ("Защо ? Целта на Вселената").

По-конкретно, математиците смятат, че привържениците на хипотезата за мултивселената допускат това, което се нарича обратна заблуда на комарджията. (вж "Илюзии на възприятието на случайността")

Бети си мисли: "Еха, трябва да има много хора, които играят бинго в други бинго зали тази вечер!" Нейното разсъждение е: ако има много хора, които играят в цялата страна, тогава не е толкова невероятно някой да уцели всичките числа в първата минута. Но това е пример за обратната илюзия на комарджията. Кредит: Wikimedia Commons

Да предположим, че някаква Бети е единственият човек, който играе в местната зала за бинго и всичките й числа излизат в първата минута. Бети си мисли: "Еха, трябва да има много хора, които играят бинго в други бинго зали тази вечер!" Нейното разсъждение е: ако има много хора, които играят в цялата страна, тогава не е толкова невероятно някой да уцели всичките числа в първата минута.

Но това е пример за заблудата на обратната заблуда на комарджията. Без значение колко хора играят или не играят в други зали за бинго в цялата страна, теорията на вероятностите казва, че не е по-вероятно самата Бети да има такъв късмет.

Това е като игра на зарове. Ако получим няколко последователни шестици, погрешно приемаме, че е по-малко вероятно да получим шестици в следващите няколко хвърляния. И ако не получим никакви шестици за известно време, погрешно приемаме, че трябва да е имало много шестици в миналото. Но в действителност всяко хвърляне има точна и равна вероятност едно на шест да получи конкретно число.

Теоретиците на мултивселената допускат същата заблуда. Те си мислят: "Колко е невероятно нашата вселена да има точните константи за живот, трябва да има много други вселени с грешни константи!“

Но това е същото като обяснянието на Бети, че има късмет заради другите хора, които играят бинго. Когато тази конкретна вселена е създавана, както при хвърлянето на зар, тя всъщност е имала пак ниска вероятност да получи точните числа

В този момент теоретиците на мултивселената въвеждат "антропния принцип" – тъй като съществуваме, не бихме могли да наблюдаваме вселена, несъвместима с живота, а това не означава, че такива други вселени не съществуват.

Да предположим, че един луд снайперист се крие в задната част на залата за бинго и чака да застреля Бети в момента, в който се появи число, което не е на нейната бинго карта. Сега ситуацията е аналогична на фината настройка в реалния свят: Бети не би могла да наблюдава нищо друго освен правилните числа за печалба, точно както не бихме могли да наблюдаваме вселена с грешни числа (константи), които да не благоприятстват появата на живот.

Въпреки това Бети би сгрешила, ако заключи, че много хора играят бинго. По същия начин привържениците на хипотезата за мултивселената грешат, като правят изводи от фината настройка за съществуването на множество вселени.

А ако Вселената еволюира към сложност?

Нима няма научни доказателства за мултивселената? Да и не. В книгата си Филип Гоф изследва връзките между обратната заблуда на комарджията и научния случай за мултивселената, нещо, което изненадващо не е правено досега.

Научната теория за инфлацията – идеята, че ранната вселена е ускорено се е разщиеила до огромни размери – подкрепя мултивселената. Ако инфлацията може да се случи веднъж, тя вероятно ще се е случила в различни области на космоса – създавайки отделни вселени. Въпреки че това може да ни даде условно доказателство за някакъв вид мултивселена, няма доказателства, че различните вселени имат различни числа (константи) в тяхната локална физика.

Инфлационна мултивселена пяна

Първо, за да стане ясно, това, за което става дума тук, е инфлационната мултивселена. Тя не бива да се бърка с квантовата мултивселена, предсказана от интерпретацията на квантовата теория за "множеството паралелни светове", която казва, че всеки път, когато наблюдаваме квантов обект, колапсира облак от вероятности относно неговите свойства в нещо определено, по този начин всички възможните резултати продължават да съществуват в паралелни вселени.

Теорията за инфлационната мултивселена предполага, че Вселената, която виждаме, е само една от многото. Такава мултивселена може да бъде следствие от космическата инфлация - широко приета идея, че ранната Вселена се разширява експоненциално в първата част от секундата след Големия взрив.

След като започне, инфлацията никога не спира, така че създаването на множество вселени става почти неизбежно. "Бих казал, повечето версии на инфлацията всъщност водят до вечна инфлация, създавайки множество вселени", казва Алън Гът от Масачузетския технологичен институт, създател на теорията.

Вместо сферично симетрично разширяващо се кълбо, моделът на Андрей Линде (бивш руски учен, сега преподава в Станфорд) представлява дървовидна структура на саморепродуциращ се фрактал, състоящ се от безкраен брой разклоняващи се инфлационни кълба (мехурчета). Като мехурчета могат да се раздуват и вътре в други мехурчета, образувайки нови мини-вселени. Промяната в цвета представя “мутации” във физичните закони спрямо родителските вселени. Характеристиките на пространството във всяко мехурче не зависи от времето, когато се формират.

Тази концепция обяснява защо физическите константи на нашата Вселена изглеждат толкова фино настроени, за да дадат възможност за съществуването на галактики, звезди, планети и живот.

Има по-дълбока причина защо обяснението на мултивселената се проваля. Вероятностните разсъждения се ръководят от принцип, известен като изискване за пълно доказателство, което ни задължава да работим с най-конкретните доказателства, с които разполагаме.

По отношение на фината настройка, най-конкретното доказателство, с което разполагат хората, които вярват в мултивселената, не е просто, че една вселена е фино настроена, но че тази вселена е фино настроена. Ако приемем, че константите на нашата вселена са били оформени от вероятностни процеси – както предполагат обясненията на мултивселената – тогава е невероятно малък шансът тази конкретна вселена, за разлика от някои други сред милионите, да бъде фино настроена. След като се формулират правилно доказателствата, теорията не успява да ги обясни.

Традиционното научно мнение е, че тези числа са останали фиксирани от Големия взрив нататък. Ако това е вярно, тогава сме изправени пред избор. Или е невероятна случайност, че нашата вселена има правилните константи. Или числата са такива, каквито са, защото природата по някакъв начин е задвижвана или насочвана да развива сложност и живот от някакъв невидим, вграден принцип. Според мен първият вариант е твърде невероятен, за да го вземем на сериозно.

Книгата на Филип Гоф представя теория за втория вариант – космическа цел – и обсъжда нейните последици за смисъла и целта на човека. (вж "Липсващият закон на природата: Еволюция отвъд биологията")

Това е изненадващ начин за развитие на науката. Това е малко като през 16 век, когато за първи път хората  получават доказателства, че не сме в центъра на Вселената. На мнозина им е било трудно да приемат, че картината на реалността, с която са свикнали, вече не обяснява данните.

"Вярвам, че сега сме в същата ситуация с фината настройка. Един ден може да се изненадаме, че сме игнорирали толкова дълго това, което е лежало пред очите ни – че Вселената благоприятства съществуването на живот", заключава Филип Гоф.

Тази статия е препубликувана от The Conversation под лиценз Creative Commons. Прочетете оригиналната статия.The Conversation

Най-важното
Всички новини
За писането на коментар е необходима регистрация.
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!

Няма коментари към тази новина !