Jump to content
  • entries
    13
  • comments
    16
  • views
    2689

Wieloświat, Metawszechświat, Superwszechświat, Ultrawszechświat, Multiwersum, Muliświat, Muliwszechświat


oleks24f

1816 views

Wieloświat, Metawszechświat, Superwszechświat, Ultrawszechświat, Multiwersum, Muliświat, Muliwszechświat - hipotetyczny zbiór wszystkich możliwych wszechświat, oprócz " naszego" własnego. Obecnie w Kosmologii istnieje kilka koncepcji wieloświata, wynikających jako przewidywania i konsekwencja obecnych teorii fizycznych. Należy sobie zapamiętać, że nie istnieje coś takiego jak Teoria Wieloświata, gdyż wiele ludzi błędnie używa tu tego słowa na opisywanie tego typu koncepcji !!!! Być może wiele z nich będzie można ze sobą zunifikować lub też w matematycznej postaci koncepcje te w niejawny i na pozór nieintuicyjny sposób łączą się ze sobą w jedną bardziej złożoną i skomplikowaną strukturę. Było by to analogiczne do współcześnie istniejących wersji Teorii Strun, które poprzez tak zwane S, T Dualności łączą się w szerszą, głębszą i bardziej ogólną 11 wymiarową M- Teorię. 
Najczęściej spotykanym w literaturze podziałem wieloświata jest ten zaproponowany przez Maxa Tegmarka, który wyróżnia IV jego poziomy. 
1. Poziom I - wynikający wprost z Teorii Inflacji, a stricte z jej pewnego modelu nazywanego Wieczną Inflacją. W modelu tym zakładamy że przestrzeń podlega wiecznej ekspansji, Wielki Wybuch, nasz lokalny nie był, nie jest i nie będzie niczym wyjątkowym. Przed nim, jak i po nim nastąpiły oraz nastąpią i inne które dadzą początek innym uniwersom podobnym do naszego. Prawdziwe też będzie następujące twierdzenie Rachunku Prawdopodobieństwa: Gdy poczekasz odpowiednio długo, a przy tym będziesz miał nieograniczoną przestrzeń metryczną do dyspozycji, zaobserwujesz każde nawet mało prawdopodobne lub wręcz niemożliwe zdarzenie. Poziom ten scharakteryzować można następującym zdaniem: " Jeśli popatrzysz odpowiednio daleko, ujrzysz samego siebie". 
2.Poziom II - wynikający wprost z pewnego postulatu Teorii Strun, wprowadzonego przez Leonarda Susskinda. Postulat ów nazywamy Krajobrazem Teorii Strun. Wiąże się to z charakterystyczną właściwością ów teorii a mianowicie dodatkowymi wymiarami oprócz trzech znanych nam z życia codziennego. Trzy które znamy i które mamy do dyspozycji na co dzień nazywamy otwartymi, reszta której liczba waha się od 26 w starszych wersjach teorii strun, np Bozonowej do 11 w nowszych między innymi Superstrun- Supersymetrii, Supergrawitacji oraz Zasady Holograficznej zwinięta jest do tak zwanego wymiaru Plancka. Owo zwinięcie nazywane skompaktyfikowaniem lub tak zwanym uzwarceniem zbioru może być dokonane na 10 500 sposobów. Różna liczba wymiarów może podlegać ekspansji tworząc przy tym przestrzenie o różnych empirycznych prawach fizyki. Powstawanie takich przestrzeni będzie przykładem zjawiska Spontanicznego Łamania Symetrii, gdzie stan końcowy - Bańka Poinflacyjna będzie miał niższą symetrię a często i energię od stanu początkowego. W tym przypadku stanem końcowym będzie dane uniwersum, a stanem początkowym ów Krajobraz Teorii Strun pierwotnie 11 - wymiarowy. N - tą liczbę otwartych wymiarów w danej Bańce Poinflacyjnej w stosunku do Krajobrazu Teorii Strun, z którego się ona wynurzyła, matematycznie opisać można by za pomocą znanego z Teorii Mnogości Rachunku ( Algebry Zbiorów ). A dokładniej mówiąc tak zwanego dopełnienia zbioru. Zamknięte do wymiaru Plancka dodatkowe wymiary dopełniały by właśnie daną przestrzeń do pierwotnie 11 wymiarów. Zbiór takich Baniek Poinflacyjnych, każda z trochę innym zestawem empirycznych praw fizyki, nazywamy właśnie Multiwersum II Poziomu. 
3. Poziom III (MWIQM) - By zrozumieć o co chodzi trzeba się na tym poziomie odwołać do tak zwanego Problemu Pomiaru w Mechanice Kwantowej i roli obserwatora. Otóż Mechanika Kwantowa przewiduje, że sama obecność świadomości nie zależnie od tego czy będzie to człowiek, hipotetyczna egzoplanetarna forma życia czy też np mysz spowoduje istotne zmiany w zachowaniu cząstek elementarnych, takich jak fotony, elektrony itd. Jak wiemy cząstki takie opisane są w Teorii Kwantów tak zwaną funkcją falową Schrodingera, którą reprezentuje tak zwany wektor stanu : Ket Schrodingera. Ów wektor stanu przedstawiamy w tak zwanej Przestrzeni Hilberta. Dla tych co nie wiedzą czym owa przestrzeń jest, mówiąc najkrócej jest to specjalna wypukła liniowo- topologiczna wektorowa przestrzeń stanów, o wartościach rzeczywistych lub zespolonych. Cały problem pomiaru polega na tym co dzieje się z funkcją falową danego bytu, gdy na nią patrzymy, ulega redukcji , kolapsowi czy też nie. Pierwsza możliwość wyrażona jest w najstarszej interpretacji Kwanto-Mechaniki, związanej ze szkołą Kopenhasko- Getyńską. Tą interpretację znajdziecie też w każdym podręczniku Mechaniki Kwantowej. Należy jednak pamiętać, że problem z tą interpretacją jest taki że wprowadza ad hoc , a priori kolaps funkcji który nie wynika nawet z równania funkcji falowej. Ten sztuczny twór jest też niezwykle trudny do matematycznego zapisania, nie mówiąc już o udowodnieniu czemu akurat taka redukcja miała by zachodzić, skoro równanie Schrodingera prowadzi do zupełnie innych wniosków. To powoduje że Mechanika Kwantowa w tej postaci jest niepełna i musi istnieć jakaś głębsza Metateoria na której ona " żyje". Nie będę tu teraz opisywał wszystkich innych interpretacji tego problemu, skupię się natomiast na jednej której jestem zwolennikiem. Tą interpretacją jest ta zaproponowana przez Hugh Everetta III, nosząca nazwę Interpretacji Wielu Światów. W interpretacji tej funkcja falowa nie ulega nigdy kolapsowi, a każdy akt pomiaru rodzi tyle „Wszechświatów” ile w danym momencie jest możliwych rozwiązań. Dobrze obrazuje to słynny eksperyment myślowy Schrodingera , tak zwany: Jednocześnie żywy i martwy Kot Schrodingera.
Jak już wspomniałem istnieją i inne interpretacje próbujące rozwiązać problem pomiaru z których wymienić można tu np.: „ Świadomość Powoduje Kolaps, której zwolennikiem jest brytyjski fizyk Penrose, Spójnych Historii, za którą opowiada się Gell – Man. Twórca pojęcia kwarków. Fali pilotującej Boma, Kwantowego Darwinizmu polskiego fizyka Żurka czy wreszcie Interpretację wielu umysłów, bardzo podobnej do wielu światów Everetta. 
3.1. Korespondencja I/III, Izomorfizm I/III ( Kosmologiczna Interpretacja Mechaniki Kwantowej Tegmarka – Aquirre'a). Interpretacja to przedstawiona w artykule : Urodzenie w Nieskończonym Wszechświecie: Kosmologiczna Interpretacja Mechaniki Kwantowej, opiera się na założeniu, że podlegająca wiecznej inflacji przestrzeń jest w istocie tak naprawdę Przestrzenią Hilberta opisaną funkcją falową. A każde uniwersum, które powstanie w niej w wielkim wybuchu realizować będzie jedną z wartości własnych hermitowskiego ( zespolonego) operatora stanu możliwych do uzyskania przy pomiarze dowolnej wielkości fizycznej – Obserwabli. Daje nam to w istocie trudny do przyjęcia na początek wniosek, że my sami będąc zbudowani z cząstek opisanych funkcją falową istniejemy w tak zwanej wiecznej superpozycji stanów. Czyli gdzieś tam daleko stąd dajmy na to jesteśmy starcami, prowadzimy inną wersje naszego życia. Dalej jeśli tu jesteśmy facetami tam możemy być dziewczynami i odwrotnie. Wynika to z stąd że według słynnego równania Schrodingera cząstka nim opisana np. elektron, foton możemy przebywać w kilku miejscach jednocześnie i robić kilka rzeczy naraz. W słynnym eksperymencie young'a ze szczelinami np. foton przechodzi przez dwie lub więcej szczelin w tym samym momencie, albo też nie przechodzi przez żadną z nich.
3.2. Funkcja Falowa Hawkinga – Hurtle'a – odpowiednik funkcji falowej w Kwantowej Kosmologii. Posiada ona tą samą dziwną z pozoru własność superpozycji, wedle której nasz wszechświat przebywa w n stanach jednocześnie. W porównaniu jednak do powyższej koncepcji Tegmarka – Aqiurre'a nie nadaje w sensie ontologicznym rzeczywistego istnienia Przestrzeni Hilberta ani nie zakłada jej izomorfizmu z przestrzenią.
3.3. Kwantowa Teoria Umysłu/Świadomości !! - Pokreślmy na sam początek że do tej pory nic takiego nie udało się stworzyć. Aczkolwiek istnieją próby jej stworzenia. Np Taylora wspomniana w książce Czarne Dziury: Koniec Wszechświata ? Oparta na Tachionach. Niestety te posiadające kontrowersyjne właściwości cząstki elementarne ( urojona i masa, prędkość nadświetlna, Tachiony poruszają się wstecz w czasie) do tej pory nie zostały zaobserowane. Gwoli przypomnienia wynikają one z pewnych szczególnych rozwiązań równań Teorii Względności, patrz np. Kontrowersyjna Teoria Próżni Fizycznej Szypowa. Bardziej prawdpopodobne opierają się na włączeniu świadomości jako nowego członu do równania Schrodingera, w związku z czym również świadomość przebywała by w stanie superpozycji. Inna droga to napisanie nowego równiania dla świadomości. Idąc dalej w tym momencie musieli byśmy uznać świadomość za nową wielkość fizyczną rozłożoną w przestrzeni. A jak wiemy każda wielkość określona na pewnej m- wymiarowej przestrzeni stanowi pole fizyczne.
4. Poziom IV – Wynika on z założenia hipotezy tak zwanego Matematycznego Wszechświata. Hipoteza ta autorstwa Maxa Tegmarka stanowi jedną z kandydatek na Ogólną Teorię Wszystkiego, obok Teorii Strun, Teorii Wielkiej Unifikacji (GUT) oraz Kwantowej Grawitacji ( Pętlowej Kwantowej Grawitacji ). Hipoteza ta nadaje obiektom matematycznym ontologicznej realności unifikując je z fizyczną rzeczywistością. Dla tego też, w Kosmologicznej Interpretacji Mechaniki Kwantowej, zakładamy izomorfizm wiecznie ekspandującej przestrzeni z Przestrzenią Hilberta. Zgodnie z nią wszystko co dookoła nas istnieje, włącznie z organizmami żywymi i nami samym możemy traktować jako jedną wielką strukturę matematyczną. Strukturę na tyle złożoną wewnętrznie, że możliwe jest istnienie w niej życia. Jeśli założymy że koncepcja ta jest walentna do obiektywnie istniejącej, niezależnie od nas ludzi rzeczywistości, dostaniemy kolejny trudny do zaakceptowania wniosek. Wniosek mówiący, że każda znana nam, możliwa do wyobrażenia oraz nie znana nam na razie struktura matematyczna gdzieś tam istnieje. Zbiór owych struktur nazywamy właśnie Mulitwerusm IV poziomu alias Fizyczną Rzeczywistością. Każda z tych struktur da nam przy tym inne podstawowe prawa fizyki. Np w innych częściach Fizycznej Rzeczywistości rządzonej inną strukturą nie będzie możliwe istnienie życia, a w jeszcze innej nie będzie Mechaniki Kwantowej, a co za tym idzie nie będzie Wieloświata III poziomu. W jeszcze innych zaś mogą istnieć jak to określił sam Tegmark mogą istnieć poziomy, których nie jesteśmy sobie w stanie wyobrazić. 
W tych rozważaniach pominąłem i inne koncepcje wieloświata. Dość ciekawą jest np. ta stworzona przez fizyka amerykańskiego Lee Smolina nazywana Kosmologicznym Doborem Naturalnym. Stanowi ona próbę odpowiedzi na inne nie rozwiązane do tej pory pytanie czemu nasz wszechświat jest jak się wydaje idealnie dostrojony i przystosowany do istnienia życia, w tym też tego świadomego. Zdolnego do zadawania sobie pytań. Koncepcja ta zakłada, że najbardziej stabilne a poprzez to najdłużej istniejące są te wszechświaty, które rodzą jak największą ilość czarnych dziur. A te kolei są zaczątkiem nowych wszechświatów. Analogiem do biologicznej koncepcji doboru i ewolucji jest założenie że każdy nowy wszechświat który rodzi się z czarnej dziury we wszechświecie matczynym z pewną „ mutacją „ stałych fizycznych. W związku z tym tylko niektóre z nich będą zdolne podtrzymać życie. Jak dla mnie choć nie spotkałem się z takimi próbami w literaturze, tak rozumiany wieloświat dało by się zunifikować z poziomem II Tegmarka. Ale jak mówię nie spotkałem się z żadnymi próbami znalezienia dualności i izomorfizmów pomiędzy nimi prowadzącymi do ów unifikacji. 
Jeszcze inną wersję stanowi ta spopularyzowana przez dwóch innych fizyków i kosmologów Briana Greena oraz Briana Coxa. Tu wszechświaty traktuje się jak płaskie membrany dryfujące w 11 wymiarowej hiperprzestrzeni przewidywanej przez M- Teorię i opartą na niej Kosmologię Bran. Membrany te mogą się ze sobą zderzać powodując powstanie nowych wszechświatów. Liczb ich oszacowano na 1010^10^7. Co warte podkreślenia liczba ta której nie sposób nawet przedstawić w postaci dziesiętnej, rozpisanej na papierze, jest o wiele rzędów wielkości większa od liczby atomów składających się na materię naszego wszechświata, szacowaną na 10 ^80 . Membrany te posiadając różną liczbę wymiarów przesunięte są wobec siebie w owej hiperprzestrzeni. Analogicznie jak Krajobrazie Teorii Strun, ta różnica dopełnia je do hiperprzestrzeni w której są zanurzone.

0 Comments


Recommended Comments

There are no comments to display.

Guest
Add a comment...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

×
×
  • Create New...

Important Information

We have placed cookies on your device to help make this website better. You can adjust your cookie settings, otherwise we'll assume you're okay to continue.