Брајан Грин: Дали нашиот е единствениот универзум?

Во срцето на модерната космологија има мистеријата: Зошто нашиот универзум е толку деликатно наштиман за да создаде услови насушни за живот? Низ ова брилијантно патување кое се однесува на најголемите нови откритија во науката, Брајан Грин покажува како запрепастувачката идеја за мултиверзумот можеби го содржи одговорот на оваа загатка.

Пред неколку месеци

Нобеловата награда за физика

беше доделена на два тима астрономи

за откритие кое беше поздравено

како едно од најважните

астрономски опсервации некогаш направени.

А денеска, откако накусо ќе опишам што тие откриле,

ќе ви зборувам за една многу контроверзна концепција

која го објаснува нивното откритие,

имено, за можноста

дека многу подалеку од Земјата,

од Млечниот пат и од другите далечни галаксии,

би можеле да откриеме дека нашиот универзум

не е единствениот универзум,

туку, напротив, е

дел од огромен комплекс универзуми

кој го нарекуваме „мултиверзум“.

Е сега, идејата за мултиверзум е чудна.

Мислам... повеќето од нас биле одгледани да веруваат

дека зборот "универзум" значи „сè“.

А претпазливо велам „повеќето од нас“

зашто мојата четиригодишна ќерка ме слушна како
зборувам за овие идеи штом се роди.

Минатата година (кога) ја држев в раце

ѝ реков: „Софија,

те сакам повеќе од сè во универзумот".

А таа се сврти кон мене и рече: „Татичко,

од универзумот или од мултиверзумот?“

(смеа)

Но, и да го тргнеме на страна
ова несекојдневно предочување,

чудно е да се замислат

други „кралства“ (реалности), посебни од нашево,

повеќето од нив
со фундаментално различни особености,

кои со право би се нарекувале
„универзуми по себе“.

А сепак,

макар што идејава, секако,
е шпекулативна,

целам кон тоа да ве убедам

дека има резон да ја сфатите сериозно

зашто, едноставно, сосема веројатно е
да е точна.

Приказната за мултиверзумот
ќе ви ја раскажам во три дела.

Во првиот дел

ќе ги опишам резултатите
кои се наградени со Нобелова награда

и ќе фрлам светло
врз една длабока мистерија

која тие резултати ја разоткриваат.

Во вториот дел

ќе понудам решение за мистеријата

базирано на пристапот наречен
„Теорија на струни“ (String theory),

а токму тоа е делот во кој
идејата за мултиверзумот

се појавува во приказната.

Конечно, во третиот дел

ќе опишам една космолошка теорија

(наречена „инфлација“)

којашто ќе ги обедини сите делови од приказната.

Добро... значи, првиот дел започнува во 1929 година

кога големиот астроном
Едвин Хабл (Edwin Hubble)

увидел дека сите далечни галаксии

се оддалечуваат од нас,

постулирајќи дека
и самиот простор се шири,

се зголемува.

Е сега... ова било револуционерно.

Преовладувало мудрувањето дека
во најголеми размери

универзумот е статичен.

Но, дури и така,

постоела една работа
за која сите биле сигурни:

ширењето би морало
да се забавува (успорува).

Исто како што и земјината гравитација

го забавува издигнувањето
на нагоре фрленото јаболкото,

и гравитациското влијание

на секоја галаксија врз другите

би морало да го забавува

ширењето на просторот.

Е сега, ајде да премотаме набрзина до 1990-тите

кога тие два тима астрономи

(кои ги спомнав на почетокот)

биле инспирирани од размислувањето

да ја мерат

стапката на забавување на ширењето.

Ова го сториле

преку макотрпно опсервирање

на бројни далечни галаксии,

овозможувајќи им графички приказ

за тоа како стапката на ширење
се менувала во проекција време.

И еве го изненадувањето:

откриле дека ширењето не забавува.

Наместо тоа, откриле дека забрзува,

движејќи (ширејќи) се
сè побрзо и побрзо.

Тоа е како да фрлите јаболко нагоре

и тоа да се движи нагоре
сè побрзо и побрзо.

Е сега, доколку видевте јаболкото
кое се однесува така,

ќе сакавте да знаете „зошто?“.

Што е го турка?

Слично, резултатите на астрономите

сосема се заслужни за Нобелова награда,

но тие подигнаа
едно аналогно прашање.

Која сила предизвикува
сите галаксии

меѓусебно да се оддалечуваат

со сè поголема брзина?

Одговорот што највеќе ветува

доаѓа од една стара Ајнштајнова идеја.

Видете... сите ние сме навикнале
дека гравитацијата

е сила што прави една работа –

ги приближува предметите.

Но, во Ајнштајновата теорија за гравитација,

во неговата генерална теорија за релативитет,

гравитацијата може
и да ги раздалечува нештата.

Како? Е па...
според Ајнштајновата математика,

доколку просторот е униформно исполнет

со невидлива енергија,

нешто како униформа,
како невидлива магла,

тогаш гравитацијата
која е генерирана од таа магла

би била одбивна –

одбивна гравитација –

нешто што е точно тоа што ни треба
за да ги објасниме опсервациите.

Значи, одбивната гравитација

на невидливата енергија во просторот –

сега веќе ова го нарекуваме
„темна енергија“ (dark energy),

но го претставив како бел чад
за да можете да ја видите –

нејзината одбивна гравитација

ќе предизвика галаксијата да ја оттурнува
секоја друга галаксија,

предизвикувајќи ширењето да забрзува,

а не да забавува.

А ова објаснување

претставува огромен напредок.

Но, ви ветив и мистерија

во првиов дел.

Еве ја.

Кога астрономите пресметале

колкава количина од оваа темна енергија

мора да се вбризга во просторот

за да ѝ се препише космичкото забрзување,

видете што открија.

Овој број е мал.

Изразен во релевантната единица мерка,

тоа е спектакуларно мал број.

А мистеријата е
да се објасни чудниот број.

Сакаме овој број

да произлезе од законите на физиката,

но, досега,
никој го нема најдено начинот за тоа.

Е сега... можеби ќе се запрашате:

терба ли да ми е гајле?

Можеби објаснувањето за овој број

е само едно техничко прашање,

технички детал интересен за експертите,

а без релевантност за кој било друг.

Е па... секако дека е технички детал,

но некои детали навистина значат.

Некои детали овозможуваат

поглед кон непознатите подрачја од реалноста,

а можно е овој чуден број
да го прави баш тоа –

како единствен пристап кој, досега,
забележал напредок во објаснувањето,

кој сугерира можност
за постоење на други универзуми –

идеја која природно произлегува
од теоријата на струни,

што ме води до вториот дел:
теорија на струни.

Значи, држете ја
мистеријата на темната енергија

во позадина на вашиот ум

додека ви зборувам за

трите клучни работи
околу теоријата на нишки.

Најпрвин... Што е тоа?

Е па... тоа е пристап
за реализација на Ајнштајновиот сон

за унифицирана теорија на физиката,

единствена сеопфатна рамка

која би можела да ги опише

сите сили
што дејствуваат во универзумот.

А централната идеја
кај теоријата на струни

е прилично јасна.

Вели:
ако го испитувате

кое било делче материја
сè подлабоко, сè поситно,

најпрвин ќе најдете молекули,

а потоа ќе најдете
атоми и субатомски честички.

Но, теоријата вели и:
ако истражувате на уште поситно,

многу поситно одошто можеме
со постојната технологија,

во овие честички би нешле нешто друго –

мало, ситно
вибрирачко влакно енергија,

ситна ситна
вибрирачка струна.

И исто како и жиците на виолина,

струните можат да вибрираат
во различни обрасци,

произведувајќи различни музички ноти.

Овие мали, фундаметални струни,

кога вибрираат во различни обрасци,

произведуваат различни видови честички –

па така...
електрони, кваркови, неутрина, фотони и

сите други честички

би биле обединети
во една единствена рамка,

бидејќи сите би настанувале
од вибрирачки струни.

Ова е една неодолива слика,

еден вид космичка симфонија,

каде сето богатство

што го гледаме во светотот околу нас

настанува од музиката

којашто овие ситни ситни струни
можат да ја свират.

Но, си постои цена

за оваа елегантна унификација

зашто годините истражување

имаат покажано дека математиката
не функционира баш-баш кај теоријата на нишки.

Си има внатрешни неконзистентности,

освен ако ги дозволиме

за нешто потполно непознато –

дополнителни димензии на просторот.

А тоа е: сите ние знаеме за вообичаените
три димензии на просторот.

И за нив можете да размислувате

како за висина, ширина и длабочина.

Но, теоријата на струни вели:
при фантастично мали размери,

постојат дополнителни димензии

стуткани во ситна величина,
толку ситна

што сеуште ги немаме детектирано.

Но, и покрај тоа што димензиите се скриени,

тие би имале влијание
врз нештата што можеме да ги набљудуваме

бидејќи формата на дополнителните димензии

го ограничува
начинот на вибрирање на струните.

А во теоријата на струни,

вибрацијата одредува сè.

Па така, масата на честичките,
јачината на силите,

и, најважно, количината на темната енергија

би биле детерминирани

од формата на дополнителните димензии.

Значи, ако ја знаевме
формата на дополнителните димензии,

би требало да можеме
да ги пресметаме овие карактеристики,

да го пресметаме
нивото на темната енергија.

Предизвикот е

тоа што не ја знаеме

формата на овие дополнителни димензии.

Сè што имаме

е листа на форми-кандидати

кои математиката ги дозволува.

Е сега... кога овие идеи биле развиени за првпат,

имало само околу 5 различни форми-кандидати,

па... можете да си замислите

како ги анализираме една по една

за да одредиме дали некоја ги дозволува

физичките особености кои ги набљудуваме.

Но, со тек на време листата растела

како што истражувачите
пронаоѓале други форми.

Од вкупно пет, бројот пораснал на стотици,
а потоа и на илјадници –

голема, но сепак справлива
колекција за анализа,

бидејќи, после сè,

дипломците треба да работат нешто.

Но листата продолжила да расте

во милиони и милијарди, сè до денеска.

Листата на форми-кандидати

се настаса до 10 на 500-та.

И... што да се прави?

Некои истражувачи станаа резигнирани,

заклучувајќи дека има толку многу
форми-кандидати за дополнителните димензии,

доведувајќи (секоја од нив) до
различни физички особености,

така да теоријата на струни никогаш не би дала

конечни, експериментални предвидувања.

Но... други се зафатија со овој проблем и од друг агол,

водејќи нè до можноста за мултиверзум.

Еве ја идејата:

можеби секоја од овие форми
е на еднакво рамниште со секоја друга.

Можеби секоја е реална колку и останатите

во смисла дека

постојат многу универзуми,

секој со поинаква форма
за дополнителните димензии.

А овој радикален предлог

има фундаментално влијание врз мистеријата:

количината на темна енергија откриена
во резултатите (оние наградените со Нобелова).

Зашто, видете...

ако постојат други универзуми,

и ако тие универзуми

(секој од нив) имаат
различна форма за дополнителните димензии,

тогаш физичките особености кај секој универзум ќе
бидат различни,

а, поподробно,

и нивото на темната енергија во секој универзум

ќе биде различно.

Што значи дека мистеријата

за објаснување на количината на темна енергија
(којашто сега ја измеривме)

би се здобила со сосема поинаков карактер.

Во овој контекст,

законите на физиката не можат да објаснат
еден број за темната енергија

затоа што нема само еден број.

Постојат многу броеви.

Што значи дека

сме прашувале погрешно прашање.

Вистинското прашање кое треба да се постави е:

зошто ние луѓето се наоѓаме во универзум

со одредено ниво на темна енергија кое го измеривме,

а не се наоѓаме во другите можности

кои се таму некаде?

Е ова е прашање со кое
можеме да постигнеме напредок.

Бидејќи оние универзуми

коишто имаат многу повеќе темна енергија
отколку нашиот,

секогаш кога материјата ќе се обиде
да формира галаксии,

одбивното влијание на темната енергија
е толку силно

што доведува до распарчување,

па не се формираат галаксии.

А во оние универзуми кои имаат
многу помалку темна енергија,

е тие се самоуништуваат толку брзо

така што, повторно,
не се формираат галаксии.

А, без галаксии нема звезди, нема планети

и нема можност

за нашата форма на живот

да постои во тие други универзуми.

Значи, се наоѓаме во универзум

со карактеристичната количина темна енергија
којашто ја измеривме

само затоа што нашиот универзум ги има условите

кои се гостопримливи за нашата форма на живот.

И тоа би било тоа.

Мистеријата е решена,

мултиверзумот пронајден.

Е сега... некои сметаат дека
ова објаснување е незадоволително.

Од физиката сме навикнале

да добиваме дефинитивни објаснувања
за особеностите што ги набљудуваме.

Но, поентата е:

ако особеноста што ја набљудувате

може да има и има

широк спектар на различни вредности

низ поширокиот пејзаж на реалноста,

тогаш мислењето
за едно единствено објаснување

за одредена вредност,

едноставно, е погрешно.

Еден стар пример

доаѓа од големиот астроном
Јоханес Кеплер (Johannes Kepler)

кој бил опседнат да разбере

еден друг број –

зошто Сонцето е оддалечено
93 милиони милји од Земјата?

И работел со декади,
обидувајќи се да го објасни овој број,

но никогаш не успеал, а ние знаеме и зошто.

Кеплер го поставувал

погрешното прашање.

Ние сега знаеме дека има многу планети

на различна оддалеченост од нивната ѕвезда-домаќин.

Па, да се надевате дека законите на физиката

ќе објаснат еден конкретен број,
93 милиони милји,

е тоа, едноставно, е погрешна насока.

Наместо тоа, вистинското прашање е:

зошто ние луѓето се наоѓаме на планета

која е на оваа специфична оддалеченост,

а не на некоја од другите можни?

И повторно, тоа е прашање
кое можеме да го одговориме.

Оние планети коишто се
многу поблиску до звезда како Сонцето

би биле толку врели

што нашата форма на живот не би постоела.

А оние планети кои се
многу подалеку од ѕвездата,

е па... тие би биле кочан-ладни

така што, повторно,
нашата форма на живот не би се развила.

Па така, се наоѓаме себе си

на планета која е
на ваква специфична оддалеченост

само затшто ги обезбедува условите

што се витални за нашата форма на живот.

А кога станува збор за планетите
и за нивните оддалечености,

тоа, кристално јасно,
е правилниот начин на размислување.

Поентата е:

кога станува збор за универзумите
и за темната енергија која тие ја содржат,

ова, исто така, би можел да биде
правилниот начин на размислување.

Една клучна разлика, се разбира,

е дека знаеме дека
постојат други планети таму некаде,

но досега шпекулирав единствено за можноста

дека би можело да има и други универзуми.

Па, за да резимираме

ни треба механизам

кој ќе може да генерира други универзуми.

И тоа ме води до последниот, третиот дел.

Бидејќи таков механизам бил откриен

од страна на космолозите кои се обидувале
да го разберат Биг Бенг-от (Big Bang).

Гледате... кога зборуваме
за Биг Бенг (Големата експлозија),

често имаме слика

за еден вид космичка експлозија

која го создала нашиот универзум

и која го поставила просторот
да брза кон надвор (да се шири).

Но, има една мала тајна.

Големата експлозија изостава нешто многу важно,

експлозијата.

Ни кажува како универзумотсе развил
после експлозијата,

но не ни дава увид

во тоа што би можело
да ја омоќни самата експлозија.

А оваа празнина конечно беше пополнета

преку подобрената верзија на Биг Бенг теоријата.

Се вика „инфлациска космологија“

којашто идентификуваше
специфичен вид гориво

кое природно би генерирало

ширење на просторот кон надвор.

Горивото се базира на нешто што е наречено
„квантно поле“,

но единствениот детал кој за нас е важен

е дека ова гориво докажува дека е толку ефикасно

што практично е невозможно

да се потроши,

што во инфлациската теорија значи дека

Биг Бенг-от којшто го создал нашиот универзум

најверојатно и не е еднократен настан.

Горивото не само што го создало нашиот Биг Бенг,

туку и би генерирало безброј други Биг Бенг-ови,

секој од нив создавајќи засебни универзуми,

при што, нашиот универзум би станал еден меур

во големата космолошка
меур-бања од универзуми.

И сега, кога ова ќе го споиме со теоријата на струни,

еве ја сликата до која сме доведени.

Секој од овие универзуми
има дополнителни димензии.

Дополнителните димензии имаат
њирок спектар од различни форми.

Различните форми даваат
различни физички особености.

А ние се наоѓаме во еден универзум
наместо во некој друг

едноставно зашто
само во нашиот универзум

физичките особености,
како и нивото на темна енергија

се подобни за одржување
на нашата форма на живот.

Ова е примамливата, но и
многу контроверзна слика

за поширокиот космос

којашто најновите опсервации и технологија

нè наведуваат сериозно да ја земеме предвид.

Големо прашање кое преостанува е:

дали некогаш ќе го потврдиме

постоењето на други универзуми?

Е па, дозволете да опишам

еден начин за како тоа
би можело еден ден да се случи.

Инфлациската теорија

веќе има силна опсервациска поддршка

зашто теоријата предвидува

дека Биг Бенг-от би бил толку силен

што, како што просторот рапидно се ширел,

така мали квантни бранови од микро светот

би се протегнале до макро светот,

давајќи карактеристичен отпечаток,

образец на нешто потопли места
и на нешто поладни места

низ просторот

што, сега веќе, е опсервирано со моќни телескопи.

Понатаму, ако постојат други универзуми,

теоријата предвидува дека кога тогаш

тие универзуми може да се судрат.

И ако нашиот универзум биде удрен од друг,

тој судир

ќе создаде дополнителен суптилен образец

на температурни варијации низ просторот

коишто, еден ден,

би можеле да ги детектираме.

И колку и да е егзотична оваа слика,

еден ден може да биде поткрепена

и со опсервации,

потврдувајќи го постоењето на други универзуми.

Ќе завршам

со една впечатлива импликација

од сите овие идеи

за многу далечната иднина.

Гледате... научивме

дека нашиот универзум не е статичен,

дека просторот се шири,

дека ширењето забрзува и дека

би можело да постојат и други универзуми,

а сето тоа преку внимателно испитување

на бледи точки звездена светлина

која кон нас доаѓа
од далечните галаксии.

Но, бидејќи ширењето забрзува,

во многу далечната иднина

тие галаксии ќе отидат толку далеку и толку брзо

што нема ни да можеме да ги видиме –

не поради технолошки ограничувања,

туку поради законите на физиката.

Светлината што ја емитираат тие галаксии,

дури и кога патува со најголемата брзина,
брзината на светлината,

нема да може да ја надмине

сè поголемата оддалеченост помеѓу нас.

Оттука, астрономите од далечната иднина

кои ќе гледаат длабоко во просторот

ќе видат ништо друго освен безгранично пространство

на статична, модра и темна тишина.

И ќе заклучат

дека универзумот е статичен и непроменлив

и населен со единствена централна оаза од материја

на којашто тие живеат –

слика на космосот

за која знаеме дека дефинитивно е погрешна.

Е сега, можеби тие идни астрономи
ќе имаат записи

наследени од претходно доба,

(пример: нашето)

коишто сведочат за експанзивен космос

кој е преполн со галаксии.

Но дали тие идни астрономи

би верувале во едно толку древно знаење?

Или дали би верувале

во врн, статичен и празен универзум

којшто им го покажуваат нивните
високо технолошки опсервации?

Сметам дека ќе се случи второто.

Што значи дека ние живееме

во неверојатно привилегирано доба

кога одредени длабоки вистини за космосот

сè уште се на дофат

на човечкиот истражувачки дух.

Се чини дека тоа
не може засекогаш да биде така

бидејќи денешните астрономи,

вртејќи ги моќните телескопи кон небото,

снимија грст јасни и информативни фотони –

еден вид космичка телеграма

која е милијарди години во оптек.

А и пораката која одзвонува низ годините е јасна.

Понекогаш природата си ги чува тајните

со помош на нескршливиот стисок

на законот на физиката.

Понекогаш вистинската природа на реалноста демнее

точно од зад хоризонтот.

Ви благодарам многу.

(аплауз)

Крис Андерсон: Брајан, ви благодарам.

Опсегот на идеи за коишто зборувавте е

вртоглав, возбудлив, неверојатен.

Што мислиш

каде се наоѓа космологијата сега,

гледано во историска рамка?

Дали се наоѓаме во нешто
историски необично, според тебе?

БГ: Тешко е да се каже.

Кога дознаваме дека
астрономите од далечната иднина

може да немаат доволно информации
за да ги разберат нештата

природното прашање е:
можеби ние веќе и сме во таа позиција

и одредени длабоки,
критични особености на универзумот

веќе ни имаат избегано од способноста да разбереме

поради начинот на кој космологијата еволуира.

Значи, од таа перспектива,

можеби засекогаш ќе поставуваме прашања

и никогаш нема да можеме
целосно да ги одговориме.

Од друга страна, пак,
сега можеме да разбереме

колку е стар универзумот.

Можеме да разбереме

како да ги објасниме податоците добиени од
позадинската микробранова радијација

која започнала пред 13.72 милијарди години –

а сепак, денеска можеме да правиме пресметки
за да предвидиме како ќе изгледа

и се совпаѓа.

Боже мој!
Тоа е неверојатно.

Значи, од една страна,
едноставно е неверојатно до каде стигнавме,

но кој да знае на какви сè пречки
може да наидеме во иднина.

KA: Ќе бидеш овде следниве неколку дена.

Можеби некои од овие разговори ќе продолжат.

Ти благодарам. Ти благодарам, Брајан.
(БГ: Ми беше задоволство.)

(аплауз)