Что общего между призраками и аномальными скоростями вращения галактик? Некоторые любители фантастики считают, что ответ на этот вопрос кроется в “параллельных вселенных”.
Современная наука может исключить некоторые идеи, но не все. Возможность существования параллельных вселенных, которая в значительной степени зависит от определения понятия “параллельная”, может быть одной из таких идей.
Содержание
Двухмерный мысленный эксперимент
Мы живем в трех измерениях, то есть можем двигаться влево/вправо, вверх/вниз и вперед/назад. Живя в трехмерном мире, трудно представить себе четвертое пространственное измерение, поэтому давайте рассмотрим эту концепцию на примере двух измерений, существующих в трехмерном пространстве. Предположим, что мы можем жить только в двух измерениях. Если бы эти два измерения были плоскими, то это означало бы, что мы живем на плоскости. В этом двухмерном мире мы бы жили, двигаясь в направлении восток/запад и север/юг, но никогда не поднимались бы по лестнице.
Теперь представьте себе, что, несмотря на наше двухмерное восприятие, реальная Вселенная трехмерна. Предположим также, что существует еще одна двухмерная вселенная, и она ориентирована параллельно нашей, с крошечным расстоянием между ними. А теперь представьте себе еще одну и еще. Если бы такое могло существовать, то все это очень напоминало бы стопку больших листов бумаги, причем каждый лист – это целая двумерная вселенная, сложенная в трехмерном пространстве. Могут ли существовать параллельные вселенные, организованные таким образом? И какие странные явления могут при этом возникнуть?
Гипотеза призрака
Представьте себе, что существа, живущие на двух соседних листах бумаги, могут двигаться в тандеме, разделенные лишь крошечным зазором.ю находящимся в третьем измерении (ведь на вселенных-листах нет понятия вверх или вниз). Некоторые считают, что это объясняет появление в нашем мире “призраков”. Согласно этой гипотезе, то, что некоторые люди считают призраками, на самом деле является людьми, находящимися в параллельном измерении. То, что они едва видны, объясняется тем, что их образы едва переходят из своего измерения в наше.
Однако науке есть что сказать по этому поводу. Из многочисленных экспериментов известно, что интенсивность света уменьшается с квадратом расстояния между источником и наблюдателем. (Известный как закон обратного квадрата, он показывает, что интенсивность света пропорциональна единице, деленной на расстояние в квадрате). Менее известно то, что это уменьшение интенсивности света является мерой количества измерений, через которые может пройти свет.
Свет от источника, например лампочки, распространяется через ряд концентрических сфер, центрированных вокруг источника. Площадь поверхности трехмерной сферы пропорциональна квадрату радиуса (площадь поверхности = 4πr 2 ), а интенсивность света распространяется равномерно по сфере. Оказывается, цифра “2” (которая в формуле 1/расстояние2 означает “квадрат”) эквивалентна числу измерений, через которые может пройти свет, плюс единица. Другими словами, свет, согласно числу 2 формуле, может проходить через три пространственных измерения: 2+1=3.
Это означает, что “призрак” не может быть объяснен светом, идущим из параллельного измерения. Если бы это было действительно так, то свет мог бы проходить не через три, а через четыре измерения, и формула интенсивности света имела бы вид 1/расстояние3 (поскольку 3+1=4). Но из практических измерений известно, что сила света уменьшается с увеличением расстояния в квадрате, а не в кубе, поэтому свет распространяется только в трех пространственных измерениях.
Странное притяжение
Это наблюдение имеет отношение и к другой астрономической загадке. Астрономам уже полвека известно, что галактики вращаются быстрее, чем это можно объяснить с помощью известных законов гравитации и движения. По сути, галактики ведут себя так, как будто их масса больше, чем мы наблюдаем. Это одна из причин, по которой астрофизики предполагают существование темной материи. Любители научной фантастики предполагают, что, возможно, то, что мы видим, является эффектом массы из параллельных миров. Согласно этой гипотезе, вращение галактик происходит так быстро потому, что гравитация из параллельных вселенных добавляет массы к наблюдаемой нами галактике.
При всей своей креативности это объяснение может быть опровергнуто с помощью той же логики, которая опровергает параллельные вселенные в качестве объяснения призраков. Если бы гравитация действительно могла перемещаться между параллельными мирами, то ее сила уменьшалась бы не как квадрат расстояния между двумя телами, а как куб расстояния. Но из доказанных экспериментов мы знаем, что это не так.
Вопрос о параллельных вселенных закрыт?
Если точные измерения поведения света и гравитации исключают возможность их перемещения более чем в трех измерениях, то исключает ли это возможность существования параллельных миров? Не совсем. Всё зависит от того, взаимодействуют ли материя и энергия одной вселенной с материей и энергией другой. Если никакое взаимодействие не разрешено, то у нас нет данных, которые могли бы отвергнуть это предположение.
С другой стороны, у нас также нет данных, исключающих существование невидимых человечков, которые живут в шкафу и не оставляют следов. Но, не имея данных, позволяющих предположить, что они существуют, мы приходим к выводу, что их, скорее всего, нет. Точно так же, не имея данных, позволяющих предположить существование параллельных миров – в смысле отдельных вселенных, существующих в более высоких измерениях и способных взаимодействовать друг с другом, – мы можем сделать вывод, что параллельных вселенных, определенные именно таким образом, скорее всего, не существует.
Разумеется, существуют и другие возможные значения фразы “параллельные миры”, и в этих случаях данная логика неприменима. Получается, что только на основании научных данных сделать глобальное заявление по этому вопросу невозможно. Но исключение одной гипотезы – это уже начало. Переступая через руины отброшенных теорий, наука развивается.
Доктор Дон Линкольн — старший научный сотрудник Fermilab, ведущей американской лаборатории физики элементарных частиц, соавтор более 1500 научных статей.
Читайте также: Зеркальная Вселенная: уже не научная фантастика?