String Theory for Dummies / Теория струн для «чайников»: Accessing Other Universes

Доступ к другим вселенным

Swarlz 13.05.15 в 21:04

Вместе с четырьмя типами параллельных вселенных, что мы описали, самое время взглянуть на забавную часть — есть ли какой-либо способ попасть в них.

Swarlz 14.05.15 в 18:22

Реалистично, скорее нет, но это не самый интересный вариант, поэтому следующий раздел рассказывает о способах, по которым некоторые из этих вселенных смогли бы взаимодействовать с нашей.

Swarlz 14.05.15 в 18:26

История гиперпространства

Swarlz 14.05.15 в 18:26

Для того, чтобы получить доступ к вселенным уровней 1, 2 или 4, вы должны были бы придумать способ преодолевать невероятно большие расстояния в одно мгновение, задачу сделало еще более трудной эйнштейновское ограничение скорости — скорость света.

Swarlz 23.05.15 в 13:51

Одним из немногих способов сделать это, могло бы быть использование дополнительных измерений — иногда называемых гиперпространством — чтобы сократить расстояние.

Swarlz 23.05.15 в 13:55

Как бы то ни было, где же те дополнительные измерения?

Swarlz 23.05.15 в 13:56

Текущие модели теории струн постулируют 10 пространственных измерений (плюс одно временное).

Swarlz 23.05.15 в 13:57

Наша наблюдаемая вселенная похоже имеет только три пространственных измерений (плюс одно временное).

Swarlz 23.05.15 в 13:57

Теория струн предлагает две возможности для дополнительных измерений:

Swarlz 23.05.15 в 13:58

• Семь дополнительных измерений выходят за пределы 3-браны на которой наша вселенная находится.

Swarlz 23.05.15 в 13:59

• Семь дополнительных вселенных компактифицированны (вероятно до формы радиусом Планковской длинны), в то время, как наши пространственные измерения не компактифицированы.

Swarlz 23.05.15 в 14:03

(Это преобладающая точка зрения в теории струн.)

Swarlz 23.05.15 в 14:03

Вы можете представить модифицированную версию первой возможности посмотрев на рисунок 15-1, который показывает вселенную людей, живущих на 2-бране.

Swarlz 23.05.15 в 14:05

Третье пространственное измерение выходит за пределы этой браны.

Swarlz 23.05.15 в 14:06

В теории, могли бы быть некоторые способы для жителей 2-браны покинуть ее и ощутить высшую 3-мерную реальность, как в классическом романе Флатландия.

Swarlz 23.05.15 в 14:17

Как следствие, был бы способ для людей в нашей вселенной покинуть 3-брану, чтобы совершить путешествие в дополнительные измерения.

Swarlz 23.05.15 в 14:20

Рисунок 15-1: Возможно, есть измерения за пределами наших, к которые мы не имеем доступ.

Swarlz 23.05.15 в 14:21

Для второй возможности, измерения компактифицированы до размеров таких маленьких, которые никто и никогда не наблюдал.

Swarlz 23.05.15 в 14:22

Как обсуждалось в Главе 11, некоторые последние теории показали, что эти размеры могли бы быть такими же большими, как и видимая доля миллиметра, и тесты, таким образом, должны подтвердится на Большом Адронном Коллайдере.

Swarlz 23.05.15 в 14:28

Некоторые спекулятивные идеи (не достаточно хорошо проработанные, чтобы зваться теориями) были выдвинуты о том, что эти компактицированные измерения могли бы содержать свои собственные вселенные.

Swarlz 23.05.15 в 14:31

Теория струн также допускает возможность, что некоторые области вселенной могли бы иметь большие дополнительные измерения, позволяя им взаимодействовать с текущими тремя значительным образом.

Swarlz 23.05.15 в 14:35

Не существует моделей, которые предполагают, что это происходит на самом деле в нашей вселенной, но теория допускает такое поведение.

Swarlz 23.05.15 в 14:36

Червоточины: Вырываемся из трехмерного пространства

Swarlz 23.05.15 в 14:38

Еще до теории струн, существовала идея, что геометрия вселенной могла бы допускать более короткие пути между точками.

Swarlz 24.05.15 в 12:09

В фантастике, это можно наблюдать в историях таких как "Алиса в стране чудес" Льюиса Кэрролла, а в науке, это можно увидеть в червоточинах, как изображено на рисунке 1-4 в главе 1.

Swarlz 24.05.15 в 12:15

Червоточина это кратчайший путь, чтобы перейти с одного местоположения поверхности в другое, прям как червяк может рыть через центр яблока, чтобы попасть с одной поверхности на другую (отсюда и название).

Swarlz 24.05.15 в 12:22

Эта концепция возникает из эйнштейновской общей теории относительности, которая была предложена за годы до того, как теория струн была задумана.

Swarlz 24.05.15 в 12:24

Эти традиционные червоточины, которые соединяют разные области в одной и той же вселенной, как вы можете видеть в главе 16, были использованы для многих нелепых теоретических предположений, несмотря на тот факт, что никто не знал наверняка, существуют ли они.

Swarlz 24.05.15 в 12:26

(а вот еще одна!)

Swarlz 24.05.15 в 12:28

Аналогичным образом, возможно, что в сценарии мира бран, мы каким то образом соприкасаемся или соединены с другой браной.

Swarlz 24.05.15 в 12:30

Если эти браны пересекаются, то не исключено, что существовал бы способ путешествовать из пространства одной браны в пространство другой браны.

Swarlz 24.05.15 в 12:33

(Такой способ взаимодействия многочисленных бран не является стандартным в теории струн.

Swarlz 24.05.15 в 16:39

Гораздо более распространенным является сценарий мира бран из главы 11, где отдельные браны содержат различные части физики нашей вселенной и затем взаимодействуют гравитационно.)

Swarlz 24.05.15 в 16:44

Маловероятно, что подобный бранный скачок произошел бы просто зайдя вы в зеркало, но что-то такое мощное как червоточина могла бы сделать этот трюк.

Swarlz 27.05.15 в 21:34

Вполне возможно, что червоточина — изначально предположенная общей теорией относительности как нечто, существующее во вращающихся черных дырах и крайне нестабильное — может позволить кусочкам материи или энергии проскальзывать из одной вселенной в другую, параллельную.

Swarlz 30.05.15 в 15:16

Если подобного рода странные события происходили в точках, где разные браны схлестывались в "толще" (высшее пространство, которое содержит все браны), то непонятно могло ли это также послужить причиной передачи энергии и материи от одной браны к другой.

Swarlz 30.05.15 в 16:23

Фактически, одним из возможных решений информационного парадокса для черных дыр, который длительное время рассматривался некоторыми, является идея о том, что информация, которая попадает в черную дыру, появляется в параллельной вселенной посредством червоточины в центре черной дыры.

Swarlz 30.05.15 в 17:22

Такие идеи очевидно крайне спорные, но математические модели показали, что это возможно, чтобы некоторые виды червоточин — если удерживаются открытыми с помощью отрицательной энергии — смогли обеспечить способы соединения различных частей пространства.

Swarlz 30.05.15 в 17:28

Если это так, тогда аргументы в пользу параллельных вселенных на нашей стороне, так как дана бесконечная вселенная и бесконечное время, все обязано случится где-нибудь.

Swarlz 30.05.15 в 17:33

Во вселенной, где существует параллельная вселенная, путешествие между ними может быть гарантированно.

Swarlz 30.05.15 в 17:34

Как квантовая механика может переместить нас отсюда туда

Swarlz 30.05.15 в 17:37

Другой процесс перемещения из одной вселенной в другую мог бы использовать такое свойство как туннельный эффект, это где частице не запрещено "прыгнуть" из одного места в другое сквозь преграду.

Swarlz 30.05.15 в 17:54

Как показывает глава 7, принцип неопределенности квантовой физики означает, что частицы не имеют точного местоположения, а вместо этого и местоположение и импульс каждой частицы связаны вместе своего рода "неопределенностью".

Swarlz 30.05.15 в 17:59

Чем более точно вы определяете местоположение, тем более неопределенный импульс, и наоборот.

Swarlz 30.05.15 в 18:00

Этот принцип приводит к странному феномену, известному как туннельный эффект, который изображен на рисунке 15-2.

Swarlz 30.05.15 в 18:01

В этом случае, есть своего рода барьер (обычно это потенциальная энергия), который частица не должна смочь пересечь обычным способом.

Swarlz 30.05.15 в 18:02

Но диаграмма, которая изображает вероятность того, что частица находится в каком то определенном местоположении, немного продолжается за барьером.

Swarlz 30.05.15 в 18:07

Рисунок 5-2:

Swarlz 30.05.15 в 18:07

Согласно квантовой механике, иногда частицы могут "туннелировать" сквозь барьер.

Swarlz 30.05.15 в 18:08