В настоящее время мы используем разные теории для описания явлений в разных масштабах: общую теорию относительности для макромира, например звезд и галактик, и квантовую механику для микромира, например, субатомных частиц. Однако эти две теории не вполне согласуются друг с другом.
Если целью науки является стремление полностью объяснить и придать смысл Вселенной, то нет ничего более естественного, чем сведение всех знаний в мире к единой универсальной теории. Что-то вроде «теории всего», способной объединить все фундаментальные законы природы в единую структуру.
«Теория всего» сможет объединить их, что позволит нам понять силы, которые управляют всем, от самого маленького атома до самой большой галактики. Такое объединение позволит сформировать целостное видение Вселенной, устранив существующие пробелы и несоответствия, а также ответив на самые фундаментальные вопросы о природе реальности. Теория струн, пожалуй, самый известный кандидат на роль того, что физики называют теорией всего: единой математической структуры, способной описать всю известную Вселенную.
Мультивселенная в популярной культуре vs. Теория струн: в чем разница?
В фильме Доктор Стрэндж в Мультивселенной безумия (2022) мультивселенная представлена как серия параллельных реальностей, каждая со своими физическими законами и версиями одних и тех же персонажей. В популярной культуре мультивселенная используется для создания историй с альтернативными мирами, которые сосуществуют, а иногда и пересекаются.
В поисках «Теории всего» теория струн переосмысливает то, из чего состоит реальность. Вместо того чтобы рассматривать субатомные частицы как фундаментальные строительные блоки материи, теория струн утверждает, что все состоит из крошечных струн, чьи вибрации производят эффекты, которые мы интерпретируем как атомы, электроны и кварки.
Также читайте:
Чтобы это работало, теория струн должна сделать радикальное предположение: мы живем во Вселенной с 9, 10 или даже 25 пространственными измерениями в дополнение к измерению времени. Эти дополнительные измерения «накручены» настолько туго, что мы их не замечаем – точно так же, как шелковая нить кажется одномерной, пока вы не подойдете достаточно близко, чтобы увидеть ее ширину. Этот процесс «компактификации» можно осуществлять бесчисленными способами, создавая миллиарды различных возможных вселенных. Это привело к тому, что теория струн предсказала мультивселенную с 10^500 различными вселенными.
Для многих эта множественность является основной проблемой теории. Если теория делает так много противоречивых предсказаний, почти любое наблюдение может быть использовано для ее подтверждения, что затрудняет ее опровержение и, следовательно, делает ее недействительной как область исследований. Хотя некоторые попытки придать теории струн предсказательную силу предпринимаются, многие физики изучают другие альтернативы, такие как петлевая квантовая гравитация и динамическая причинная триангуляция. На данный момент истинная «теория всего» остается недосягаемой.
Теория струн: каковы последствия мультивселенной для нашего представления о реальности?
«Доказательства» мультивселенной являются теоретическими, а не экспериментальными, а это означает, что мы не можем ни доказать, ни опровергнуть ее существование.
Если теория струн верна и предполагает существование мультивселенной, это будет иметь глубокие последствия для нашего представления о реальности. В конце концов, наша Вселенная была бы лишь одной из многих, каждая со своими физическими законами и начальными условиями. Эта точка зрения бросает вызов идее о том, что известная нам реальность уникальна и абсолютна, подразумевая, что несколько версий Вселенной могут существовать одновременно, каждая из которых развивается независимо.
Для нашего понимания космоса это означает, что концепции пространства и времени могут быть гораздо более сложными, чем мы себе представляем, и что разнообразие реальностей может перенастроить наше восприятие возможностей и нашего собственного существования. Этот сценарий превратит наше представление о Вселенной из единой закрытой системы в обширный набор взаимосвязанных реальностей.