Чи існують паралельні Всесвіти

Абстрактна ілюстрація - силует спини чоловіка, який дивиться на безліч різнокольорових кіл перед собою, кожне з яких заповнене зірками та іншими дрібними, яскравими об'єктами.

Автор фото, Victor de Schwanberg/Science Photo Library via Getty Images

Підпис до фото, Питання про паралельні Всесвіти давно хвилює і вчених, і письменників
    • Author, Еллен Цанг
    • Role, Всесвітня служба BBC
  • Час прочитання: 6 хв

Ви коли-небудь уявляли себе рок-зіркою чи астронавтом у паралельному Всесвіті?

Ідея багатьох Всесвітів у "мультивсесвіті" підживлювала як мрії, так і науково-фантастичні сюжети, але є вчені, які сприймають її цілком серйозно.

Просто це може бути не та версія, яку часто зображує Голлівуд. І, здається, ніхто не має єдиної думки щодо того, якою вона насправді може бути.

Тонко налаштований Всесвіт

Всесвіт, у якому ми точно існуємо, здається ідеально налаштованим для нас.

Якби, наприклад, гравітація була слабшою, наші зірки та планети могли б не сформуватися, пояснює Пол Галперн, професор фізики з Університету Святого Йосипа в США та автор книги "Привабливість мультивсесвіту".

"З іншого боку, якби гравітація була набагато сильнішою, то сам Всесвіт був би знищений дуже рано", - припускає він.

Насправді існує близько двох десятків так званих фундаментальних констант природи – їхні точні значення змушують наші закони фізики працювати.

Але звідки вони взялися?

Фото з космосу, на якому поверхня Землі освітлена Сонцем

Автор фото, Roberto Machado Noa/Getty Images

Підпис до фото, Конкретні значення гравітаційної сили, швидкості світла, маси електрона та інших фізичних констант у нашому Всесвіті дозволяють існувати зіркам, планетам і життю в тому вигляді, який ми знаємо

Дехто стверджує, що це вказує на божественного творця - Бога, який створив наш Всесвіт з такою точністю.

Інші пояснюють це існуванням мультивсесвіту. Якщо десь існувала б нескінченна кількість Всесвітів, кожен із певною комбінацією цих констант, то ми опинилися саме в тому, який підтримує розумне життя.

Які шанси, що нам аж так пощастило? Ну, дехто скаже, що вони досить високі - адже ми б не існували в тих Всесвітах без можливості життя і не ставили б собі таких запитань. Це називають антропним принципом.

Фізики запропонували безліч гіпотетичних ідей про те, як могли виникнути ці Всесвіти, здебільшого спираючись на складну математику. Візьмемо лише дві з них.

Інтерпретація багатьох світів

Перша ідея походить із квантової механіки - дивного світу крихітних частинок, як-от електрони.

Коли ми заглядаємо в цей мініатюрний світ, квантові фізики кажуть, що властивості частинки не є заздалегідь визначеними. Електрон не перебуває ні тут, ні там. Замість цього існують певні ймовірності того, що він може бути тут, там або в будь-якому іншому можливому місці.

Згідно з класичною теорією, коли хтось намагається спостерігати частинку, ці ймовірності "згортаються" в єдину реальність - електрон посідає одну конкретну позицію.

І все це відбувається в межах того Всесвіту, який ми знаємо.

Цю властивість може бути важко усвідомити, але квантова механіка сьогодні широко визнана науковцями.

Актор Ке Хью Куан позує перед великим плакатом фільму "Все завжди і водночас"

Автор фото, Antonio Masiello/Getty Images

Підпис до фото, Оскароносний фільм "Все завжди і водночас" – лише один із багатьох науково-фантастичних фільмів про мультивсесвіт, але вчені уявляють цю концепцію інакше
Пропустити Whatsapp і продовжити
BBC Україна тепер у WhatsApp!

Як дізнатися головне про Україну та світ?

Підписуйтеся на наш канал тут.

Кінець Whatsapp

У 1957 році аспірант на ім'я Г'ю Еверетт III запропонував гіпотезу, яку згодом назвали "Інтерпретацією багатьох світів". Він припустив, що квантова частинка не переходить в одну фіксовану реальність. Натомість вона розгалужується на всі можливі реальності одночасно, кожна з яких існує у своєму власному Всесвіті.

І коли хтось спостерігає цю квантову частинку, пояснює Галперн, свідомість людини теж розщеплюється: одна версія бачить одну реальність, інші версії - інші. Але ці "двійники", наголошує він, - не ті герої з паралельними захопливими життями, яких ми бачимо у фільмах.

"Уявіть, що ви йдете в кіно, і дивитесь фільм про людину, яка замість того, щоб спостерігати електрон на позначці нуль нанометрів, бачить його на позначці один нанометр", - каже Галперн. Такі незначні відмінності "навряд чи стали б основою голлівудського сюжету".

Ідея мультивсесвіту має своїх прихильників.

Але вона також відштовхує тих, хто вважає її не перевірюваною. Ми ж не можемо просто телепортуватися в інший Всесвіт, щоб підтвердити або спростувати його існування. А за словами філософа Карла Поппера, якщо теорію неможливо спростувати, то це не справжня наука.

Чорно-біла ілюстрація голови й плечей чоловіка у францисканському вбранні, зображеного в затіненому півколі, з написом OKAMVS уздовж лівого краю.

Автор фото, Universal History Archive/Getty Images

Підпис до фото, Англійському середньовічному францисканському ченцю Вільяму Оккаму часто приписують створення принципу "лезо Оккама" - вибір найпростішого з двох однаково ймовірних пояснень і "відсікання" зайвих припущень

Цей аргумент, однак, не турбує професора Джерайнта Льюїса, астрофізика з Університету Сіднея. Можливо, одного дня ми зможемо відвідати інший Всесвіт, припускає він.

"Відкидати щось як неможливе означає, що потрібно мати повну картину, а ми її досі не маємо", - стверджує він.

Він звертає увагу на інший тип заперечення - принцип, відомий як лезо Оккама.

"Найпростіші рівняння мають пояснювати якомога більше, - каже він. - Звертатися до нескінченної кількості Всесвітів, щоб розв'язати свою проблему, не звучить так, ніби ви робите її максимально простою".

Вічне розширення

Інша ідея мультивсесвіту зосереджується на перших миттях існування нашого космосу.

Згідно з провідними сучасними теоріями, Всесвіт надзвичайно швидко розширювався протягом крихітної частки секунди.

"Існував певний енергетичний профіль, який спричинив надшвидке розширення", - пояснює Галперн.

Коли цей процес зупинився, енергія перетворилася на матерію та світло - ми називаємо це явище Великим вибухом. Так виник Всесвіт, який ми сьогодні спостерігаємо навколо себе.

Знімок з телескопа частини нашої галактики, заповненої різноколірними зорями, туманностями та далекими галактиками

Автор фото, Nasa/Esa/CSA/STScI/Michael Ressler (Nasa-JPL)

Підпис до фото, Сучасні теорії припускають, що Всесвіт розширювався протягом крихітної миті ще до появи матерії, що згодом призвело до формування зірок і галактик, зокрема й нашого Чумацького Шляху

Не до кінця зрозуміло, чому саме почалося розширення космосу або чому воно припинилося в нашій ділянці простору. У 1980-х роках деякі фізики припустили, що розширення не завершилося всюди одночасно. Можливо, за межами нашої "бульбашки" воно триває й досі.

Одна з версій цієї ідеї "вічного розширення" припускає, що відповідна ділянка простору "відокремлюється" й утворює власний Всесвіт. І кожен такий Всесвіт буде різним: у деяких із них гравітація може бути надзвичайно сильною, в інших - майже відсутньою.

"Більшість із них будуть мертвими й безплідними, - каже Льюїс. - Але час від часу з'являтимуться й кілька придатних для життя".

Проте, як і у випадку квантового мультивсесвіту, спроби встановити контакт із цими іншими Всесвітами видаються надзвичайно складними - з огляду на простір, що постійно розширюється між нами.

Пошук підказок

Однак прихильники мультивсесвіту припускають, що якщо два Всесвіти сформувалися близько один до одного приблизно в один час, вони могли б короткочасно зіткнутися, перш ніж їх розвело розширення.

Космологи шукають "шрами" таких зіткнень у космічному мікрохвильовому фоні (КМФ) - залишковому випромінюванні першого світла, що поширювалося в ранньому Всесвіті. З часом воно охололо до мікрохвильового діапазону, і сьогодні ми можемо спостерігати його телескопами по всьому небу.

За словами Галперна, такі шрами мали б вигляд "своєрідної мішені або концентричних кіл".

Овальна фігур повністю заповнена червоними, синіми та жовтими крапками; по всій площі випадково розташовані ділянки з більш щільними скупченнями червоних або синіх крапок.

Автор фото, Esa/Planck Collaboration

Підпис до фото, Телескоп Європейської космічної агенції Планка склав мапу космічного мікрохвильового фонового випромінювання, де крихітні температурні коливання відображають різну щільність матерії в ранньому Всесвіті

Деякі космологи також звернули увагу на дивні особливості КМФ, зокрема на так звану "холодну пляму", яка здається помітно холоднішою за навколишні області. Дехто припускав, що це могло бути спричинене впливом іншого Всесвіту, який "тягне" наш.

"Наскільки мені відомо, щоразу, коли хтось робив таку заяву, - каже Галперн, - інші групи проводили статистичний аналіз і відповідали: "Ні, це не підтверджується".

Лише набір гіпотез

Навіть якби ми справді знайшли беззаперечні "шрами" у КMФ, чи було б цього достатньо, щоб повірити в існування інших Всесвітів, якщо ми ніколи з ними безпосередньо не зіткнемося?

"У науці є багато випадків, коли ми приймаємо непрямі докази, - каже Галперн. - Наприклад, ми довіряємо тому, що центр Землі складається із заліза та нікелю, хоча ніколи туди не спускалися".

Власне, йому навіть подобається ідея інших Всесвітів.

"Поки що я відношу себе до прихильників вічного розширення - якщо не з'явиться краща модель", - зізнається він.

Льюїс також відкритий до можливості існування певної форми мультивсесвіту. Але, за його словами, ми ще дуже далекі від чіткого визначення цього поняття, адже існує безліч конкурентних ідей.

У статті 2025 року він пише, що мультивсесвіт наразі - це "ледь більше ніж гіпотеза, просто набір ідей і припущень".

"Якщо ми збираємося сперечатися про мультивсесвіт у пабі, - сказав він BBC, - то перший крок - це визначити, про що саме ми сперечаємося".