Multivisata: gal mūsų visata neegzistuotų, jeigu nebūtų tik viena iš daugelio

Tai klausimas, ilgus dešimtmečius neduodantis fizikams ramybės. Nors įvykius, nutikusius po Didžiojo Sprogimo, įmanoma atkurti sekundės tikslumu, kas dėjosi iki Visatos susikūrimo, nustatyti daug sunkiau. Turimi greitintuvai tiesiog nepajėgūs pagaminti tiek energijos, kad pavyktų atkartoti ekstremalias sąlygas, vyravusias pirmąją nanosekundę, rašome portale theconversation.com skelbiamoje publikacijoje.

Vis dėlto manoma, kad ne kažkada vėliau, o per tą pirmąją sekundės dalelytę susiformavo esminės mūsų visatos charakteristikos.

Minėtas visatos sąlygas galima apibrėžti kaip fundamentaliąsias, visuotines konstantas – pamatinius gamtos dėsnius nusakančius pastoviuosius dydžius, tokius kaip, tarkim, gravitacijos konstanta (žymima G) arba šviesos greitis vakuume (žymimas c). Iš viso tokių konstantų, kuriomis išreiškiami kokių nors parametrų dydžiai arba stiprumas (tarkim, dalelių masė, jėga ir t. t.), yra apie 30. Visgi suformuluotos teorijos nepaaiškina, kokios turėtų būti tų konstantų vertės, todėl mums tenka jas išmatuoti ir nustatytas reikšmes įrašyti į lygtis – tik taip galime tiksliai aprašyti gamtą.

Konstantų vertės patenka į diapazoną, užtikrinantį sudėtingų sistemų, tokių kaip žvaigždės, planetos, anglis, pagaliau, žmonės, vystymąsi. Jei kuriuos nors iš tų parametrų pakoreguotume vos keliais procentais, mūsų visata būtų be gyvybės. Vadinasi, gyvybės egzistavimą pavyksta iš dalies paaiškinti.

Vieni siūlo tikėti laimingu atsitiktinumu, tačiau kiti skuba paaiškinti, kad mes gyvename multivisatoje, kurioje esama sričių, valdomų kitokių fizikos dėsnių ir kitokių verčių konstantų. Gal daugelis iš jų yra suvis netinkamos gyvybei pasireikšti, bet kai kurios turėtų būti tam palankios.

Ar nusiteikti revoliucijai?

Kokia yra fizinės tikrovės apimtis? Esame įsitikinę, kad ta tikrovė yra platesnė nei sritis, kurią pajėgia aprėpti astronomai, bet, kita vertus, toji sritis tikrai yra baigtinė. Juk vandenynas taip pat turi horizontą, už kurio mūsų žvilgsnis jau nesiekia, tačiau mes negalvojame, kad vandenynas baigiasi ties horizonto linija. Štai kodėl tikime, kad už visatą, kurią pajėgiame stebėti, žyminčių ribų plyti galaktikos, kurių matyti mes negalime. Šioje spartėjančioje visatoje jų negalės matyti net tolimiausi mūsų palikuonys.

Daugelis fizikų sutiktų, kad yra galaktikų, kurių niekada nepamatysime, be to, jų yra daugiau nei tų, kurias stebėti galime. Manant, kad jos nusitęsia pakankamai toli, galima teigti, kad viskas, kas, mūsų galva, kada nors atsitiko, yra tų pačių įvykių pasikartojimas. Taigi, kažkur toli toli už horizonto turėtų būtų mūsų įsikūnijimai.

Vadinasi, plati (daugiausia nematoma) sritis galėtų būti „mūsiškio“ Didžiojo Sprogimo rezultatas ir joje galiojantys fizikos dėsniai turėtų nesiskirti nuo tų, kurie galioja tose visatos srityse, kurias mes matome. Tik kyla klausimas, ar tas „mūsiškis“ Didysis Sprogimas buvo vienintelis toks reiškinys?

Plėtimosi teorija, teigianti, kad ankstyvosiomis stadijomis visata pateko į laikotarpį, per kurį jos matmenys dvigubėjo kiekvieną trilijoninę trilijoninės trilijoninės sekundės dalį, yra pagrįsta stebėjimais. Ši teorija paaiškina, kodėl visata yra tokia didelė ir tokia darni, jei nekalbėsime apie tuos svyravimus ir nuokrypius, kuriuos reikia priskirti galaktikos formavimosi užuomazgoms.

Vis dėlto fizikai, tarp kurių yra ir Andrejus Linde, įrodė, kad, pasitvirtinus tam tikroms visai tikėtinoms prielaidoms, susijusioms su neaiškia senosios eros fizika, Didieji Sprogimai galėjo vykti nuolatos, kiekvienu atveju duodami pradžią naujai visatai.

Remiantis stygų teorija, tapusia bandymu unifikuoti gravitaciją pasitelkus mikrofizikos dėsnius, visa, kas egzistuoja visatoje, yra sudaryta iš ypač smulkių vibruojančių stygų. Šiuo atveju daroma prielaida, kad dimensijų yra daugiau nei tos, su kuriomis mes susiduriame. Papildomos dimensijos, esą, yra taip stipriai viena su kita suspaudusios, kad mes jų visų nė nepastebime, tačiau kiekvienas kompaktinis darinys galėtų duoti pradžią savita mikrofizika pasižyminčiai visatai, atsirandančiai po kokio nors kito Didžiojo Sprogimo ir po atvėsimo valdomai kitokių dėsnių.

Žvelgiant iš dar didesnės perspektyvos, vadinamuosius gamtos dėsnius pavyktų prilyginti tam tikriems vietiniams įstatymams, galiojantiems tik savame kosmoso fragmente.

Jeigu tokia ir yra fizinė tikrovė, alternatyviųjų visatų, t. y. vietų, kurioms būdinga kitokia gravitacija, kitokia fizika ir t. t., tyrinėjimas atrodo pagrįstai motyvuotas. To tyrinėjimo tikslas yra išsiaiškinti, koks diapazonas arba kokie parametrai įgalina įvairovės radimąsi, o kokios charakteristikos galėtų duoti tik sterilų, kitaip – negyvą, rezultatą. Įdomu tai, kad tokie tyrimai iš tiesų vyksta, o visiškai neseniai pasigirdo spėjimų apie gyvybei palankesnes nei mūsiškė visatas. Vis dėlto daugeliu atvejų visuotinių konstantų pakitimai nulemtų vien visatą be gyvybės.

Būtina paminėti, kad multivisatos koncepcijai pritaria ne visi. Labiausiai nuogąstaujama, kad dėl jos mėginimai paaiškinti konstantas galėtų pasirodyti lygiai tokie bevaisiai kaip Johanneso Keplerio numerologija, kurią pasitelkęs planetų orbitas mokslininkas siekė susieti su įterptiniais Platono kūnais.

Deja, mūsų pageidavimai nedaro įtakos fizinei tikrovei, todėl turėtume būti nusiteikę net ir didžiajai kosmologinei revoliucijai. Juk viskas prasidėjo nuo Mikalojaus Koperniko supratimo, kad Žemė nėra Saulės sistemos centras ir kad ji sukasi aplinkui Saulę. Vėliau teko suvokti, kad mūsų galaktikoje egzistuoja nesuskaičiuojama daugybė planetų sistemų, be to, net ir visatoje, kurią aprėpiame, yra be galo daug galaktikų.

Taigi, ar gali būti, kad ta sritis, kurią pajėgiame stebėti, t. y. mūsų Didžiojo Sprogimo teritorija, tėra nedidelė dalelė daug didesnės ir gal net daug įvairesnės visumos?

Fizika ar metafizika?

Kaip sužinoti, kokia netipinė yra mūsų visata? Norint atsakyti į šį klausimą, būtina nustatyti kiekvieno konstantų derinio tikimybę. Deja, kol kas ši sritis tebėra nepažini ir ją atverti gali tiktai galinga ir pažangi teorija.

Galų gale, mes net nežinome, ar buvo ir kitų Didžiųjų Sprogimų. Vis dėlto tai nėra vien metafizika. Galbūt kurią nors dieną atsiras priežasčių tikėti, kad tokių sprogimų būta.

Ypač tuo atveju, jeigu sulauktume teorijos, paaiškinančios, kokie fizikos dėsniai galiojo iškart po Didžiojo Sprogimo, itin ankstyvoje stadijoje ir ekstremaliomis sąlygomis, taip pat jei tokia teorija būtų įvairiopai pagrįsta ir patvirtinta, pavyzdžiui, jei ja remiantis pavyktų išvesti kai kuriuos nepaaiškinamus standartinio dalelių fizikos modelio parametrus, ir ta nauja teorija pasufleruotų mintį apie ne vieną, o kelis Didžiuosius Sprogimus, tą mintį tektų vertinti rimtai.

Kritikai kartais teigia, kad multivisata – ne mokslinė kategorija, kadangi nėra galimybės stebėti kitų visatų. Tačiau su šitaip teigiančiais nebūtina sutikti. Argi mes galime stebėti juodųjų skylių vidų? Vis dėlto tikime tuo, ką apie jas kalba fizikas Rogeris Penrose‘as: jo pateikta teorija vertinama kaip patikima, kadangi yra pagrįsta įvairiais dalykais, kuriuos galime stebėti.

Maždaug prieš 15 metų Martinas Reesas, Kembridžo universiteto kosmologijos ir astrofizikos profesorius emeritas, paklaustas, kaip rimtai vertina multivisatos koncepciją – ar dėl jos pagrįstumo lažintųsi iš savo akvariumo žuvelės, šuns, galop, savo gyvybės, – atsakė, kad sustotų ties šunimi. Andrejus Linde tada buvo nusiteikęs lažintis iš gyvybės. Vėliau apie šias hipotetines lažybas sužinojęs Stevenas Weinbergas pareiškė, kad būtų mielai susilažinęs iš Martino Reeso šuns ir Andrejaus Linde gyvybės.

Deja, kyla pagrįstų įtarimų, kad ir A. Linde, ir M. Reeso šuo, ir pats M. Reesas jau nesulauks teisingojo atsakymo.

Negalime būti tikri net ir dėl to, kad tą atsakymą suprastume – lygiai kaip kad beždžionės nesupranta kvantinės fizikos. Visai gali būti, kad geometrinį kokios nors stygų teorijos sudėtingumą ištirs dirbtinis intelektas, o jį ištyręs praneš apie bendruosius standartinio modelio bruožus. Tokia teorija, matyt, pasitikėtume, be to, rimtai žiūrėtume ir į kitas ja pagrįstas hipotezes.

Jei taip nutiktų, niekas neišgyventų to aha! potyrio, ištinkančio įžvalgos metu ir suteikiančio begalinį džiaugsmą bet kuriam teoretikui. Gal fizinė tikrovė yra tokia be galo sudėtinga, kad nusigauti iki jos gelmių pavyktų nebent antžmogiams prilygstančioms būtybėms. Ar tai turėtų liūdinti, ar džiuginti, – kiekvieno skonio reikalas, bet geriau neskubėkime multivisatos temos atmesti kaip nemokslinės.