Анотація
Я проводжу огляд фізичних теорій, що включають паралельні всесвіти, які утворюють природну чотирирівневу ієрархію мультивсесвітів, що дозволяють все більшу різноманітність. Рівень I: Загальним передбаченням інфляції є нескінченний ергодичний всесвіт, який містить об'єми Габбла, що реалізують всі початкові умови 29 — включаючи ідентичну копію вас приблизно за 1010 м. Рівень II: У хаотичній інфляції інші термалізовані регіони можуть мати різні фізичні константи, розмірність і вміст частинок. Рівень III: В унітарній квантовій механіці інші гілки хвильової функції не додають нічого якісно нового, що є іронічним, враховуючи, що цей рівень історично був найбільш суперечливим. Рівень IV: Інші математичні структури дають різні фундаментальні рівняння фізики. Ключове питання полягає не в тому, чи існують паралельні всесвіти (Рівень I є незаперечною космологічною узгодженою моделлю), а в тому, скільки існує рівнів. Я обговорюю, як моделі мультивсесвіту можуть бути спростовані, і стверджую, що існує серйозна “проблема міри”, яку необхідно вирішити, щоб зробити прогнози, які можна перевірити, на рівнях II-IV.
Чи є інша копія вас, яка читає цю статтю, вирішуючи відкласти її, не закінчивши це речення, в той час як ви читаєте далі? Людина, що живе на планеті під назвою Земля, з туманними горами, родючими полями та розлогими містами, в сонячній системі з вісьмома іншими планетами. Життя цієї людини було ідентичним вашому в кожному відношенні – дотепер, тобто, коли ваше рішення читати далі сигналізує про те, що ваші два життя розходяться.
Ви, напевно, вважаєте цю ідею дивною та неправдоподібною, і я повинен зізнатися, що це також моя інстинктивна реакція. Проте, схоже, нам просто доведеться з цим змиритися, оскільки найпростіша і найпопулярніша космологічна модель сьогодні передбачає, що ця людина насправді існує в галактиці приблизно за 29 1010 метрів звідси. Це навіть не передбачає спекулятивної сучасної фізики, а лише те, що простір є нескінченним і досить рівномірно заповненим матерією, як показують останні астрономічні спостереження. Ваше альтер-его – це просто передбачення так званої узгодженої моделі космології, яка узгоджується з усіма поточними спостережними даними і використовується як основа для більшості розрахунків і моделювань, представлених на космологічних конференціях. На відміну від цього, альтернативи, такі як фрактальний всесвіт, замкнутий всесвіт і багаторазово зв'язаний всесвіт, були серйозно оскаржені спостереженнями.
Найбільша відстань, яку ви можете спостерігати, – це відстань, яку світло змогло подолати за 14 мільярдів років з моменту початку розширення Великого вибуху. Найбільш віддалені видимі об'єкти зараз знаходяться приблизно на відстані 4×1026 метрів*, і сфера цього радіуса визначає наш спостережуваний всесвіт, також званий нашим об'ємом Габбла, нашим об'ємом горизонту або просто нашим всесвітом. Так само всесвіт вашого вищезгаданого двійника – це сфера такого ж розміру, розташована там, жодну з яких ми поки що не можемо побачити або мати з ними жодного причинно-наслідкового зв'язку. Це найпростіший (але далеко не єдиний) приклад паралельних всесвітів.
Згідно з цим самим визначенням “всесвіту”, можна було б очікувати, що уявлення про те, що наш спостережуваний всесвіт є лише малою частиною більшого “мультивсесвіту”, назавжди залишиться в домені метафізики. Проте епістемологічна межа між фізикою та метафізикою визначається тим, чи є теорія експериментально перевірюваною, а не тим, чи є вона дивною або включає неспостережувані сутності. Експериментальні прориви, зумовлені технологіями, розширили межі фізики, включивши в себе все більш абстрактні (і на той час контрінтуїтивні) концепції, такі як кругла обертова Земля, електромагнітне поле, уповільнення часу на великих швидкостях, квантові суперпозиції, викривлений простір і чорні діри. Як розглянуто в цій статті, стає все більш очевидним, що моделі мультивсесвіту, засновані на сучасній фізиці, насправді можуть бути емпірично перевіреними, прогностичними та спростовними. Дійсно, в останній науковій літературі обговорювалося аж чотири різних типи паралельних всесвітів, тому ключове питання полягає не в тому, чи існує мультивсесвіт (оскільки Рівень I є досить незаперечним), а скоріше в тому, скільки рівнів він має.