როგორ შეიძლება გამოიცადოს მულტისამყაროს თეორია
პარალელური სამყაროების იდეა სამეცნიერო ფანტასტიკის ჟანრის მწერალთა გამონაგონს ჰგავს, რომელსაც ცოტა რამ თუ აკავშირებს თანამედროვე თეორიულ ფიზიკასთან. მაგრამ მოსაზრება, რომ ჩვენ ვცხოვრობთ „მულტისამყაროში”, რომელიც შედგება უსასრულო რაოდენობის პარალელური სამყაროებისგან, დიდი ხანია, მეცნიერულად დასაშვებად ითვლება – თუმცა ფიზიკოსებს შორის მაინც ცხარე დავის საგანია. ამჟამად მეცნიერთა მთავარი მიზანი იმ მეთოდის პოვნაა, რომლითაც თეორია შეიძლება გამოიცადოს, მათ შორისაა კოსმოსზე დაკვირვება სხვა სამყაროებთან შეჯახების ნიშნების აღმოსაჩენად.
აუცილებელია გვახსოვდეს, რომ მულტისამყაროს იდეა არა თეორია, არამედ თეორიული ფიზიკის ამჟამინდელი გაგების შედეგია. ეს განსაზღვრება გადამწყვეტია. არავის მოსვლია ერთ დღეს თავში აზრად: „დაე, მულტისამყარო არსებობდეს”. ის, რომ ჩვენი სამყარო უსასრულოდ მრავლიდან ერთ-ერთია, კვანტური მექანიკისა და სიმების თეორიის გაგრძელებას წარმოადგენს.მრავალი სამყაროს ინტერპრეტაციაალბათ გსმენიათ შრედინგერის კატის წარმოსახვით ექსპერიმენტზე, სადაც ჩაკეტილ ყუთში ცხოველი უცნაურ მდგომარეობაშია. ყუთის გახსნით ჩვენ მივყვებით კატის შესაძლო მომავლის ისტორიებიდან ერთ-ერთს, მათ შორის იმას, რომელშიც ის ცოცხალიცაა და მკვდარიც. მიზეზი, რის გამოც ეს შეუძლებლად გვეჩვენება, ისაა, რომ ადამიანური ინტუიცია მსგავს სიტუაციებზე არაა მორგებული.თუმცა კვანტური მექანიკის უცნაური კანონების მიხედვით ეს სავსებით შესაძლებელია, რაც იმის გამოა, რომ კვანტური მექანიკის შესაძლებლობათა სივრცე უზარმაზარი გახლავთ. მათემატიკურად კვანტური მექანიკური მდგომარეობა არის ყველა შესაძლო მდგომარეობის ჯამი (ან სუპერპოზიცია). შრედინგერის კატის შემთხვევაში კატა იმყოფება „ცოცხლისა” და „მკვდრის” მდგომარეობათა სუპერპოზიციაში.თუმცა როგორ განვმარტოთ ეს ყველაფერი ისე, რომ პრაქტიკული ღირებულება მიეცეს? ერთ-ერთი პოპულარული მეთოდი არის ყველა შესაძლებლობათა იმ ჭრილში განხილვა, რომ კატის ერთადერთი „ობიექტურად ჭეშმარიტი” მდგომარეობა ისაა, რომელსაც ჩვენ ვაკვირდებით. თუმცა ასევე შეიძლება იმ აზრის განხილვაც, რომ ყველა შესაძლებლობა ჭეშმარიტია და ისინი მულტისამყაროს სხვადასხვა სამყაროებში ხორციელდება.სიმების პეიზაჟისიმების თეორია ერთ-ერთი, თუ არა ერთადერთი იმედისმომცემი შანსია კვანტური მექანიკისა და გრავიტაციის გასაერთიანებლად. ეს გამორჩეულად რთული რამ გახლავთ, რადგან ძალიან ძნელია, გრავიტაციული ძალა აღიწეროს ისეთ პატარა მასშტაბებში, როგორიცაა ატომები და სუბატომური ნაწილაკები – რაც კვანტური მექანიკის მეცნიერების სფეროა. თუმცა სიმების თეორიას, რომლის მიხედვითაც ყველა ფუნდამენტური ნაწილაკი შედგება ერთგანზომილებიანი სიმებისგან, შეუძლია ერთდროულად აღწეროს ბუნების ყველა ცნობილი ძალა: გრავიტაცია, ელექტრომაგნეტიზმი და ბირთვული ძალები.სიმების თეორიამ მათემატიკურად რომ იმუშავოს, საჭიროა მინიმუმ 10 ფიზიკური განზომილება. რადგანაც ჩვენ მხოლოდ 4 მათგანს ვიცნობთ: სიმაღლეს, სიგანეს, სიღრმესა და დროს, დამატებითი განზომილებები სადღაც უნდა იყოს მიმალული. ჩვენ მიერ დანახული ფიზიკური მოვლენების აღსაწერად სიმების თეორია რომ მართებული იყოს, უნდა მოხდეს დამატებითი განზომილებების „კომპაქტიფიკაცია” – უნდა დაიპრესონ იმ დონემდე, რომ ზომაში შემცირდნენ და ჩვენთვის უხილავი გახდნენ. იქნებ ჩვენს დიდ 4 განზომილებიან გარემოში ყოველ წერტილში არსებობს 6 დამატებითი განურჩეველი მიმართულება?სიმების თეორიის პრობლემა, ზოგის აზრით კი მახასიათებელი, იმაში მდგომარეობს, რომ ამ კომპაქტიფიკაციის უამრავი ხერხი არსებობს – ყველაზე ხშირად კი 10⁵⁰⁰-ს ასახელებენ. თითოეული ასეთი კომპაქტიფიკაციის შედეგი განსხვავებული ფიზიკური კანონების მქონე სამყაროა – მაგალითად განსხვავებული მასის მქონე ელექტრონებითა და გრავიტაციის სხვა მუდმივებით. თუმცა კომპაქტიფიკაციის მეთოდს აქტიური მოწინააღმდეგეებიც ჰყავს, ამიტომ ეს საკითხი ჯერ კიდევ გადასაწყვეტია.აქედან გამომდინარე ჩნდება ლოგიკური კითხვა: ამ შესაძლებლობათა ლანდშაფტებიდან რომელში ვცხოვრობთ ჩვენ? სიმების თეორიას არ გააჩნია ამის წინასწარმეტყველების მექანიზმი, რაც უსარგებლოდ აქცევს მას, რადგან მეცნიერულად გამოცდა ვერ ხერხდება. თუმცა ადრეული სამყაროს კოსმოლოგიის შესწავლისას წარმოშობილმა აზრმა ეს პრობლემა მახასიათებლად აქცია.ადრეული სამყაროადრეულ სამყაროში, დიდი აფეთქების შემდეგ, სამყარომ გაიარა ინფლაციად წოდებული აჩქარებული გაფართოების პერიოდი. თავდაპირველად ინფლაცია შემოიტანეს იმის ასახსნელად, თუ რატომაა ამჟამინდელი დაკვირვებადი სამყარო თითქმის ერთგვაროვანი ტემპერატურის. თუმცა თეორიამ ასევე იწინასწარმეტყველა ტემპერატურული წონასწორობიდან არსებული გადახრების (ფლუქტუაციების) სპექტრი, რაც მოგვიანებით დაადასტურა რამდენიმე კოსმოსურმა ხომალდმა, როგორებიც იყო კოსმოსის ფონის მკვლევარი (COBE), უილკინსონის ზონდი (WMAP) და პლანკი (PLANCK).თეორიის ზუსტი დეტალები ჯერ კიდევ აქტიური მსჯელობის საგანია, თუმცა ინფლაცია ფიზიკოსთა ფართო წრეებში აღიარეს. თეორიიდან გამომდინარეობს, რომ არსებობს სამყაროს სხვა ნაწილები, რომლებიც ჯერ კიდევ ფართოვდება. თუმცა დროისა და სივრცის კვანტური ფლუქტუაციების გამო სამყაროს ზოგიერთი ნაწილი ინფლაციის საბოლოო მდგომარეობას ვერასდროს მიაღწევს. მაშასადმე სამყარო, სულ მცირე ჩვენი ამჟამინდელი ცოდნიდან გამომდინარე, უსასრულო ინფლაციას განიცდის. მისი ზოგიერთი ნაწილი შეიძლება ახალ სამყაროდ იქცეს, რომლიდანაც სხვა ახალი სამყაროები წარმოიშობა და ა.შ. ეს მექანიზმი უსასრულო რაოდენობის სამყაროებს წარმოშობს.ამ სცენარისა და სიმების თეორიის გაერთიანებით ჩნდება ალბათობა, რომ თითოეულ ამ სამყაროს გააჩნია დამატებითი განზომილებების განსხვავებული კომპაქტიფიკაცია და შესაბამისად განსხვავებული ფიზიკის კანონებიც.თეორიის გამოცდასიმების თეორიითა და ინფლაციით ნაწინასწარმეტყველები სამყაროები ერთ ფიზიკურ სივრცეში თანაარსებობენ (განსხვავებით კვანტური მექანიკის მრავალი სამყაროსგან, რომლებიც მათემატიკურ სივრცეში მდებარეობენ), ისინი შეიძლება გადაიკვეთოს ან ერთმანეთს შეეჯახოს. მათი შეჯახება გარდაუვალია, რაც კოსმოსურ სივრცეში შესაძლო კვალს დატოვებს, ამ კვალს კი მოვძებნით.კვალის კონკრეტული დეტალები მოდელებზეა დაფუძნებული – კოსმოსის მიკროტალღურ ფონში არსებული ცივი ან ცხელი ლაქებით დაწყებული, გალაქტიკების განლაგებაში არსებული ანომალიური სიცარიელეებით დამთავრებული. მიუხედავად ამისა, რადგან სხვა სამყაროებთან შეჯახებები გარკვეული მიმართულებით უნდა ხდებოდეს, უნდა ველოდოთ, რომ ნებისმიერი კვალი დაკვირვებადი სამყაროს ერთფეროვნებაში არსებული დარღვევა იქნება.შესაძლო კვალს მეცნიერები აქტიურად იკვლევენ. ზოგი პირდაპირ კოსმოსის მიკროტალღურ ფონში, ანუ დიდი აფეთქების ექოში არსებულ ანაბეჭდებში ეძებს მათ, თუმცა ჯერჯერობით ვერაფერს მიაგნეს. სხვები ეძებენ ირიბ კვალს, მაგალითად გრავიტაციულ ტალღებს, რომლებიც მასიური ობიექტების ჩავლის შედეგად გამოწვეული შეშფოთებებია დროსა და სივრცეში. ასეთი ტალღები შესაძლოა ინფლაციის არსებობის პირდაპირი მტკიცებულებაც იყოს, რაც თავის მხრივ მულტისამყაროს თეორიისადმი მხარდაჭერას გააძლიერებს.ძნელია წინასწარ იმის თქმა, მათი არსებობის დამტკიცებას ოდესმე შევძლებთ თუ არა. თუმცა თუკი გავითვალისწინებთ აღმოჩენის უზარმაზარ ქვეტექსტებს, კვლევა-ძიებად ნამდვილად ღირს.