Paralelios visatos (Tegmarko teorija)

Išsamus Maxo Tegmarko keturių lygių paralelinių visatų hierarchijos nagrinėjimas. Sužinokite apie fiziką, slypinčią už begalinės ergodinės erdvės, chaotiškos infliacijos, unitarinės kvantinės mechanikos ir matematinių struktūrų multivisatos teorijoje.

Vizualiai įspūdinga infografika, iliustruojanti fiziko Maxo Tegmarko keturių lygių multivisatos hierarchiją.

Paralelios visatos

Konceptuali Maxo Tegmarko keturių lygių multivisatos hierarchijos iliustracija: Viršuje kairėje: besiplečiančių, viena kitoje esančių sferų serija, reprezentuojanti I lygį (begalinę ergodinę visatą). Apačioje kairėje: šakotas spalvingų burbulų medis, reprezentuojantis II lygį (chaotišką infliaciją ir skirtingas fizikos konstantas). Apačioje dešinėje: Šrėdingerio katės dėžėje diagrama, reprezentuojanti III lygį (kvantinės mechanikos daugelio pasaulių interpretaciją). Viršuje dešinėje: sudėtingų geometrinių ir fraktalinių formų, tokių kaip Mandelbroto rinkinys ir Mengerio kempinė, kolekcija, reprezentuojanti IV lygį (skirtingas matematines struktūras).

Maxas Tegmarkas (Santrauka): Apžvelgiu fizikos teorijas, apimančias paraleleles visatas, kurios sudaro natūralią keturių lygių multivisatų hierarchiją, leidžiančią progresyviai didesnę įvairovę. I lygis: bendroji infliacijos prognozė yra begalinė ergodinė visata, kurioje yra Hablo tūriai, realizuojantys visas pradines sąlygas — įskaitant identišką jūsų kopiją už maždaug 10^10^29 m. II lygis: chaotiškos infliacijos metu kiti termalizuoti regionai gali turėti skirtingas fizikos konstantas, dimensijų skaičių ir dalelių sudėtį. III lygis: unitarinėje kvantinėje mechanikoje kitos banginės funkcijos šakos neprideda nieko kokybiškai naujo, o tai ironiška, žinant, kad šis lygis istoriškai buvo kontroversiškiausias. IV lygis: kitos matematinės struktūros pateikia skirtingas pamatines fizikos lygtis. Pagrindinis klausimas yra ne tai, ar paralelios visatos egzistuoja (I lygis yra neginčijamas kosmologinis santarvės modelis), bet kiek jų lygių yra. Aptariu, kaip multivisatos modeliai gali būti paneigti, ir teigiu, kad egzistuoja rimta „mato problema“, kurią būtina išspręsti norint pateikti patikrinamas prognozes II–IV lygiuose.

I lygio multivisata: begaliniai regionai ir jūsų kosminis dvynys

Paveikslėlyje I lygio multivisata iliustruojama kaip begalinis erdvėje plūduriuojančių „Hablo tūrių“ tinklas.

Tyrinėkite Maxo Tegmarko multivisatos I lygį: bendrąją infliacijos prognozę, kur begalinė, ergodinė visata apima kiekvieną įmanomą kosminę istoriją. Sužinokite, kodėl ši teorija teigia, kad identiška jūsų kopija egzistuoja tolimame Hablo tūryje maždaug už $10^{10^{29}}$ metrų.

II lygio multivisata: chaotiška infliacija ir poinfliaciniai burbulai

Paveikslėlyje Maxo Tegmarko II lygio multivisata iliustruojama kaip įvairių „poinfliacinių burbulų“ rinkinys, plūduriuojantis aktyvios infliacijos kosminiame fone. Mūsų poinfliacinis burbulas: apima I lygio multivisatą, pavaizduotą kaip „ergodinis tinklas“ iš ankstesnio teorijos lygio. Įvairūs fizikos dėsniai: atskiri burbulai vaizduoja skirtingas galimybes, tokias kaip „Burbulas su skirtingu dimensijų skaičiumi“ (rodantis 2D plokštumą prieš 4D erdvėlaikį) ir „Burbulas su skirtingomis fizikos konstantomis“ (nurodantis pakeistas gravitacijos, šviesos greičio ir krūvio vertes). Aktyvi infliacija: erdvė tarp burbulų pažymėta kaip besitempianti greičiau už šviesą, todėl šios kitos sritys yra „nepasiekiamos amžinai net šviesos greičiu“. Hierarchijos apžvalga: apačioje esanti diagrama apibendrina perėjimą nuo I lygio ergodinės multivisatos prie II lygio chaotiškos infliacinės multivisatos.

Tyrinėkite II lygio multivisatą, kurioje chaotiška infliacijos teorija prognozuoja begalinį skirtingų burbulų rinkinį. Šios sritys gali pasižymėti skirtingomis fizikos konstantomis bei dimensijų skaičiumi ir lieka nepasiekiamos net šviesos greičiu dėl nuolatinio erdvės tarp jų plėtimosi.

III lygio multivisata: daugybė kvantinės fizikos pasaulių

Infografika, iliustruojanti Maxo Tegmarko III lygio multivisatą, sutelkiant dėmesį į kvantinės fizikos daugelio pasaulių interpretaciją.

Tyrinėkite III lygio multivisatą, kurioje paralelūs pasauliai egzistuoja „tiesiog čia“ dėl unitarinės kvantinės mechanikos. Šiame modelyje visata šakojasi ties kiekvienu kvantiniu įvykiu, užtikrinant, kad visi rezultatai įvyktų atskirose šakose. Sužinokite, kodėl šis kontroversiškas lygis neprideda jokių kokybiškai naujų visatų tipų.

IV lygio multivisata: kitos matematinės struktūros ir fizinė realybė

Tyrinėkite Tegmarko IV lygio multivisatą:

Atraskite Maxo Tegmarko IV lygio multivisatą – galutinį matematinės demokratijos lygį. Tyrinėkite teoriją, kad visos matematinės struktūros egzistuoja kaip fizinės realybės, valdomos visiškai kitokių pamatinių fizikos lygčių, o ne tik kintančių konstantų.

Mato problema ir algoritminis sudėtingumas IV lygio multivisatoje

Sąmonė ir suvokimo klausimas

Mato problemos analizė keturiuose Tegmarko multivisatos lygiuose. Nagrinėjama, kodėl begalinis visatų ansamblis pasižymi mažesniu algoritminiu sudėtingumu nei viena konkreti visata ir kaip stebėtojai (SAMS) suvokia „keistumą“ iš „varlės perspektyvos“ (Frog perspective).