Kewujudan multiverse telah disahkan oleh saintis Bagaimana untuk menjelaskan sifat alam semesta?

Mesti ramai yang pernah mendengar tentang konsep multiverse, tetapi ramai yang menganggapnya sebagai konsep dalam filem fiksyen sains, yang jauh dari dunia sebenar kita. Malah, multiverse bukan sekadar fantasi, malah beberapa saintis telah menemui bukti bahawa dunia kita adalah multiverse. Baru-baru ini, sekumpulan ahli fizik secara eksperimen mengesahkan kewujudan multiverse, yang bermaksud alam semesta kita hanyalah gelembung dalam alam semesta induk. Dan alam semesta gelembung ini terus muncul. Satu kajian yang diterbitkan oleh Universiti Cornell pada 9 Mei 2023 mendakwa bahawa dalam eksperimen pada ferrofluid, mereka mendapati bahawa multiverse yang diramalkan oleh teori inflasi kekal mungkin nyata. Yang menghairankan, eksperimen ini bukan satu-satunya bukti yang menyokong kewujudan multiverse, kerana beberapa kajian lain juga telah menunjukkan perkara ini. Kajian 2017 dari Universiti Durham di UK menunjukkan bahawa dalam sinaran latar belakang gelombang mikro kosmik (CMB) yang dihasilkan oleh Big Bang, kami telah memerhatikan beberapa kawasan yang sangat sejuk, terutamanya 'bintik sejuk' bulat besar, yang mungkin berasal dari Alam Semesta Lain. terbentuk berhampiran alam semesta kita. Alam semesta ini mungkin mempunyai kesan ini disebabkan oleh interaksi graviti dengan alam semesta kita semasa Big Bang.

Anda mungkin tertanya-tanya apakah sebenarnya multiverse itu? Multiverse berasal dari model inflasi kekal. Ia konsisten dengan ramalan teori medan kuantum, lebih logik secara logik, dan berkaitan secara langsung dengan model Big Bang alam semesta. Menurut teori Big Bang, alam semesta kita telah terbentuk 13.8 bilion tahun yang lalu dalam ketunggalan yang sangat padat dan sangat kecil. Jadi model Big Bang mempunyai beberapa ketidaksempurnaan. Oleh itu, pada tahun 1981, teori inflasi kosmik telah dicadangkan untuk menyelesaikan masalah di atas. Menurut teori inflasi, alam semesta mengalami pengembangan eksponen antara 10^-36 saat dan 10^-32 saat selepas kelahirannya. Dalam tempoh masa yang sangat singkat ini, isipadu alam semesta dengan cepat meningkat hampir 10^78 kali ganda daripada sifar awal Maksudnya, isipadu alam semesta berkembang dari sifar awal kepada saiz alam semesta yang kita perhatikan atau bahkan. lebih besar. Mengapakah alam semesta Adakah inflasi akan berlaku? Sebabnya ialah pada peringkat awal alam semesta, terdapat medan inflasi dalam bentuk medan skalar di angkasa. Ia boleh dianggap sebagai tenaga gelap Vakum pada masa ini dipenuhi dengan tenaga yang besar, jadi vakum ini dipanggil vakum pseudo. Antara 10^-36 saat dan 10^-32 saat, tenaga vakum menyebabkan inflasi ruang. Apabila inflasi berhenti, tenaga vakum mereput dan menghasilkan bahan dan medan lain Peringkat ini adalah peringkat pemanasan alam semesta, yang merupakan permulaan kepada apa yang kita panggil Big Bang.

Selepas pembebasan tenaga vakum, kadar pengembangan alam semesta perlahan dengan ketara, tetapi alam semesta terus berkembang kerana sebahagian daripada tenaga dalam medan inflasi masih kekal dalam vakum. Inilah yang sekarang kita panggil tenaga gelap. Tenaga gelap masih menyebabkan ruang mengembang. Dengan teori inflasi, kita dapat memahami asal usul keadaan terma Big Bang, yang berasal dari pereputan tenaga vakum. Walaupun pada masa ini kita tidak tahu apa yang berlaku antara sifar dan 10-36 saat, kemunculan teori inflasi telah menjadikan model Big Bang lebih lengkap. Walau bagaimanapun, pada tahun 1986, teori inflasi Alan Guth telah dibangunkan menjadi teori inflasi kekal oleh tiga ahli fizik. Berdasarkan teori ini, kita mempunyai ramalan berikut: Inflasi alam semesta masih belum berhenti, ia masih berterusan. Ruang yang baru dicipta mempunyai jumlah tenaga vakum yang sama. Apabila inflasi berhenti di suatu tempat di angkasa, kawasan gelembung akan terbentuk. Kawasan gelembung ini mengalami letupan besar dan alam semesta gelembung telah dilahirkan. Alam semesta yang kita diami adalah salah satu daripada banyak alam semesta gelembung.

Untuk memahami model inflasi yang kekal, bayangkan sebiji bola kecil bergolek di lereng bukit yang lembut. Bahagian bawah lereng bukit adalah lembah, dan bola mempunyai tenaga potensi tertentu di lereng bukit. Keadaan ini boleh dibandingkan dengan alam semesta yang dipenuhi dengan tenaga vakum, iaitu vakum pseudo. Jelas sekali, bola tidak berada dalam keadaan stabil Apabila masa berlalu, ia akhirnya akan bergolek ke bawah lembah, melepaskan tenaga, dan memasuki keadaan stabil. Titik ini mewakili penghujung inflasi. Apabila vakum membebaskan tenaga, ia menghasilkan zarah dan medan lain, mewujudkan letupan besar yang panas. Jika medan inflasi dalam vakum adalah klasik, maka masalahnya agak mudah, kerana kita boleh menentukan bila bola akan bergolek menuruni bukit. Sebaik sahaja ia melancarkan seluruh alam semesta, inflasi akan berakhir dan alam semesta hanya boleh membentuk satu alam semesta. Walau bagaimanapun, medan inflasi adalah medan kuantum, dan bola bukan objek makroskopik. Ia dikawal oleh mekanik kuantum. Jadi masa apabila bola bergolek menuruni bukit tidak pasti, dan ia turun naik ke atas bukit. Boleh jadi kurang dari satu saat, boleh jadi dua saat, boleh jadi bila-bila masa. Oleh itu, di kawasan inflasi kosmik yang berbeza, masa apabila inflasi berakhir adalah berbeza. Di sesetengah ruang, alam semesta mungkin dilahirkan dengan cepat, manakala di ruang lain ia mungkin mengambil masa yang lama. Apabila masa berlalu, alam semesta akan menghasilkan banyak alam semesta gelembung seperti itu, iaitu multiverse.

Jadi, bolehkah kita berkomunikasi dengan alam semesta lain? Jelas sekali ini adalah mustahil. Memandangkan ruang di setiap alam semesta berkembang jauh lebih cepat daripada kelajuan cahaya, tiada maklumat yang ditukar dalam apa jua cara antara kedua-dua alam semesta. Oleh itu, untuk membuktikan kewujudan multiverse, kita hanya boleh mencari bukti tidak langsung. Menurut beberapa saintis. Apabila multiverse dicipta, alam semesta sangat dekat antara satu sama lain sehingga mereka tidak mempunyai masa untuk bergerak pergi. Ini mewujudkan interaksi graviti yang meninggalkan bintik-bintik sejuk dalam sinaran latar belakang gelombang mikro kosmik. Kita tahu bahawa bintik-bintik sejuk adalah hasil daripada graviti yang kuat. Jadi, menurut kertas penyelidikan yang diterbitkan dalam Surat Kajian Fizikal dan Kajian Fizikal D, bintik-bintik sejuk telah ditemui di latar belakang gelombang mikro kosmik, mungkin disebabkan oleh alam semesta lain yang berdekatan. Tetapi tidak ada kata sepakat dalam isu ini. Kebanyakan saintis percaya bintik-bintik sejuk ini adalah kesan graviti supercluster purba, bukannya bukti multiverse. Jadi, bagaimana kita membuktikan kemungkinan kewujudan multiverse? Salah satu cara adalah untuk mencipta multiverse kuantum di Bumi dengan mengeksploitasi fenomena kuantum untuk meniru tingkah laku medan inflaton yang kami nyatakan sebelum ini. Selagi fenomena kuantum yang kita amati di makmal konsisten dengan ramalan kita untuk bola kuantum ini, ini bermakna medan inflasi awal berkemungkinan berkembang mengikut ramalan kita.

Cornell University telah menerbitkan satu kajian yang merupakan hasil eksperimen pertama yang membuktikan kewujudan multiverse. Eksperimen telah dijalankan pada 9 Mei 2023, dan menggunakan ferrofluid sebagai objek kajian. Apabila cecair ini beralih daripada keadaan metastabil kepada keadaan tanah, sama seperti proses bola bergolek menuruni bukit, ia berkelakuan sangat serupa dengan proses pereputan medan kembung. Ini secara amnya konsisten dengan ramalan teori inflasi kekal, tetapi eksperimen adalah linear dan satu dimensi. Jika kita ingin membuktikan kewujudan multiverse, kita masih perlu menjalankan eksperimen dua dan tiga dimensi. Oleh itu, saintis sedang menjalankan eksperimen lain Dalam fizik kuantum, apabila atom mencapai tekanan dan suhu yang sangat rendah, fungsi gelombang atom membangunkan koheren, dan semua atom berada dalam keadaan kuantum yang paling rendah dan sama Fenomena ini dipanggil Untuk Bose-Einstein Condensation . Para penyelidik juga memerhatikan pembentukan gelembung vakum kecil dalam awan pekat ini. Dari sudut pandangan data, gelembung vakum mikro ini serupa dengan penjanaan gelembung kosmik. Para saintis kini sedang menjalankan eksperimen serupa menggunakan atom kalium dan merancang untuk menerbitkan hasilnya tahun depan. Jadi multiverse sangat mungkin kerana ia masuk akal. Jika multiverse benar-benar wujud, bagaimana rupa "ibu alam" yang kita diami?

Atas ialah kandungan terperinci Kewujudan multiverse telah disahkan oleh saintis Bagaimana untuk menjelaskan sifat alam semesta?. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!