Vår värld är full av många mysterier. I årtusenden har människor försökt ta reda på hur universum ändå är strukturerade, av vilka lagar det utvecklas, var dess början och vad det kommer att bli. Vi har förberett fantastiska teorier om universum som du kanske inte känner till. Naturligtvis är det bara teorier, av vilka några ser ganska fantastiska ut, men de är baserade på vetenskap och kan mycket väl vara sanna.
1
Universum ska aldrig existera
Science fiction-författaren Ray Bradbury skrev en gång: "Vi är omöjliga i ett omöjligt universum." Och enligt en modell baserad på Higgs bosonpartikeln från King's College London, kunde han inte ha ännu mer rätt, eftersom universum inte borde existera.
Problemet är att universum på bara en split sekund efter Big Bang genomgick något som kallas kosmisk inflation, vilket var en snabb expansion av universum. Om det är sant skulle inflationen troligen orsaka kvantsvängningar eller chocker i energifältet. Dessa chocker skulle vara så starka att de skulle driva universumet ut ur Higgs-fältet, som ansvarar för att ge partiklarna deras massa. I detta fall kommer universum att upphöra att existera. Naturligtvis, eftersom du läser detta, vet du att den här modellen är fel. Så varför finns universum när det inte borde?
Naturligtvis finns det stor sannolikhet för att dessa slutsatser är felaktiga, och det kan komma att finnas någon ny partikel i framtiden som förklarar sådant beteende från universum. Men tills vi får reda på det, är vi bara tur att vara här, medan vi teoretiskt sett inte borde vara här.
2
Först var universum endimensionellt
Det är allmänt accepterat att Big Bang var en explosiv sfär. Men en annan teori hävdar att det under de första tusen biljoner sekunderna av Big Bang var att det faktiskt var en endimensionell linje. Energi jagade fram och tillbaka innan man skapar vävnad, vilket är den andra dimensionen. Sedan förvandlades det till tre dimensioner - det är den världen vi ser.
Om modellen är korrekt, kommer detta att hjälpa till att lösa flera problem med standardmodellen för partikelfysik, till exempel skillnaden mellan kvantmekanik, den allmänna relativitetsteorin och kosmisk inflation. Men om denna teori är korrekt, kommer den bara att leda till stora frågor. Till exempel, hur och vilka mekanismer användes för att förvandla universum till olika dimensioner?
3
Tio mätningar?
Bild av en tvådimensionell hypersurface av quintic Calabi-Yau i tre riktningar.
I den tidigare teorin pratade vi om hur universum förvandlades till en tredimensionell teori. Men det finns många fler dimensioner. Enligt Superstring-teorin finns det minst 10 av dem.
Så här fungerar det: den första dimensionen är bara en rad. Den andra dimensionen är höjd. Den tredje är djupet och den fjärde är tiden.
Låt oss göra mer med det här. Vi är vana att tro att tiden är en förbipasserande sak, för oss finns det ett förflutna och en framtid. I strängteorin är tiden samma dimension som djup eller höjd. Varje objekt i universum kan vara beläget under en viss tid, precis som det har koordinaterna för rymden. Till exempel kan du hittas på jorden i en sådan rymdkoordinat under det 2020: e året. Här fungerar tiden som en ytterligare fjärde koordinat.
Där det börjar bli lite konstigt är detta den femte dimensionen. Det är här multiverse teorin spelar in. I den femte dimensionen finns det ett universum som mycket liknar våra, och vi kunde hitta likheter och skillnader i våra världar.
Den sjätte dimensionen är en uppsättning parallella universum med samma initiala villkor. Så om vårt universum började med Big Bang börjar alla andra universum i den sjätte dimensionen också med Big Bang, precis vid varje nytt ögonblick i tid ökar skillnaderna mellan dem. Med andra ord, detta är alla möjliga alternativ för utvecklingen av universum från Big Bang. Dessa alternativ är oändligt många, och i några av dem finns kanske vår sol inte, och i vissa du existerar är du miljonär och kanske vice versa - en tigger. I något parallellt universum är du en läkare, i någon slags rånare. Och varje sekund finns det många nya parallella världar, i en av dem läser du den här artikeln till slutet, i den andra stänger du nu sidan.
Den sjunde dimensionen är ännu mer komplicerad. Det här är världar med olika initiala villkor. Om vår värld började med Big Bang, uppstår universum i den sjunde dimensionen på olika sätt, av vilka man bara kan gissa.
Den åttonde dimensionen beskriver totaliteten i alla universum med alla möjliga initiala villkor, i var och en av dem finns ett oändligt antal grenar.
Den nionde dimensionen beskriver alla typer av universum med olika initiala villkor, med olika fysiklagar, med olika partiklar.
Och den sista, tionde dimensionen innehåller absolut allt som kan föreställas och ännu mer. Det här är allt. I den 10: e dimensionen är till och med ingenting möjligt. Och detta är något som människor inte ens kan förstå.
Redaktörerna för thebiggest är redan helt förvirrade med dessa mätningar. Men strängteori i den vetenskapliga världen är inte längre prioriterad, även om samtal om att universum har mer än fyra dimensioner är mycket relevant.
4
Vi lever i det avlägsna förflutet av ett parallellt universum
Begreppet ”pilens tid” introducerades först 1927 och beskriver tidens gång. Allt i vår värld följer termodynamikens andra lag, som säger att entropin alltid ökar. Äggen är knäckta och slagen, och kommer aldrig att snurra tillbaka och falla ner i skalet.
Problemet är att om tiden bara rör sig framåt kommer många av de bästa ekvationerna om hur universum fungerar, till exempel James Clerk Maxwells elektrodynamikteori, Isaac Newtons universella tyngdlag eller Einsteins speciella och allmänna relativitetsteori.
Men om tiden går fram och tillbaka, kommer alla att fungera perfekt. Ett av de otroliga alternativen för strukturen i vårt universum är att under Big Bang bildades två parallella universum. En, där tiden rör sig framåt, och parallell, där tiden går tillbaka.
Om vi kunde se ett annat universum, skulle vi se att tiden går tillbaka, och vi skulle förmodligen se vårt universums framtid (förutsatt att vi inte har passerat universums medelålder). Vi skulle leva i det avlägsna förflutet av ett parallellt universum. Detta, naturligtvis, om vi inte är i en verklighet som lever i motsatt riktning och inte förstår detta.
5
Vi lever i matrisen
Mycket tid har gått sedan filmen Matrix släpptes 1999, men idén att vårt universum är en datorsimulering får fler och fler fans bland representanter för det vetenskapliga samfundet.
Det finns faktiskt många förutsättningar för detta. Låt oss börja med tydliga analogier. Idag utvecklas informationstekniken mycket snabbt. Till och med för 20–30 år sedan spelade människor tv-boxar med fruktansvärd grafik, och nu kan vi kasta oss ner i virtuella verklighetens värld med olika enheter. På mindre än ett halvt sekel kommer en person att kunna komma in i virtuell verklighet och helt inte skilja den från den verkliga världen.
Detta fick många att tänka, men kan det vara så att någon slags civilisation har nått en sådan utvecklingsnivå att den kunde simulera en fysiskt korrekt värld där karaktärerna inte kunde vara medvetna om att de lever i en konstgjord simulering? Varför inte?
Och vi är säkra på att mänskligheten i framtiden kommer att försöka skapa en sådan värld, och efter flera försök kommer att göra det.
Eftersom fel uppstår i alla datorprogram, observerar vi i vår värld några konstiga saker. Till exempel kan mirakel förklaras med systemets "buggar". Den begränsade ljushastigheten passar också lätt in i denna modell. Och kvantteorin i allmänhet är fylld med oklara saker. I ett datorspel, till exempel, för att optimera minnesresurser, på ett större avstånd, blir mindre objekt mindre detaljerade. Så i livet uppträder elementära partiklar på helt olika sätt. Efter en detaljerad undersökning följer de kvantfysikens lagar, men om vi tar bort observatören börjar partiklarna leva enligt andra, mer förenklade lagar. Detta talar också för en simuleringsteori.
Föreställ dig att människor i framtiden kommer att skapa en värld där vi fullt kan simulera vårt solsystem till de minsta elementen. Och jorden och månen och till och med människor. Det är fullt möjligt. Och det är möjligt att denna värld kommer att skapa ett slags framtidens skolbarn på sin persondator som en del av hans vanliga läxor. Och på en bråkdel av en sekund kommer datorn att beräkna miljarder år av utveckling av denna värld, varför inte? Och det kommer att finnas miljoner sådana studenter. Och vad hindrar dem från att göra tusen sådana världar? Ingenting. Och det är mycket möjligt att vår värld är en av dessa.
Och låt oss gå vidare. Föreställ dig samma student som skapade ett slags virtuellt universum där människor bor. Och dessa virtuella människor har utvecklats till en punkt där de också kunde skapa en ny virtuell värld inom sin virtuella värld. Och i den världen finns det också människor som inte misstänker något. Således är det troligt att vårt skolbarn för framtiden kan hamna i en av dessa världar, som också skapas av någon slags civilisation.
Och den sista. Tänk på några miljarder människor i världen. Hur många av dem har du sett? Tusen? Två? Tre? Vanligtvis kommunicerar du med en ganska smal krets av människor. Föräldrar, barn, vänner, släktingar. Tror du att mycket datorresurser kommer att spenderas på detaljerad modellering av din kropp såväl som människor nära dig?
Det är inte över än
Om du gillade den här artikeln har vi goda nyheter åt dig! Du kan läsa andra lika intressanta teorier om vårt universums struktur i denna artikel. TheBiggest-redaktörerna ser fram emot dina kommentarer om detta ämne. Skriv vilka fantastiska teorier om universum som du tyckte vara de mest troliga.
Redaktörens anmärkning: Den här artikeln har uppdaterats sedan den första publiceringen i november 2017.