فضای بی پایان چند جهان وجود دارد؟ آیا محدودیتی برای فضا وجود دارد؟ فیزیکدانان تعداد جهان های موازی را تخمین زده اند که چند جهان در جهان وجود دارد؟

سه دهه پیش، نظریه موسوم به تورم شروع به گسترش در دنیای علمی کرد. در مرکز این مفهوم، ایده شکل خاصی از ماده به نام "خلاء کاذب" وجود دارد. دارای ویژگی های انرژی بسیار بالا و فشار منفی بالا است. شگفت انگیزترین خاصیت خلاء کاذب گرانش دافعه است. فضای پر شده با چنین خلاء می تواند به سرعت در جهات مختلف گسترش یابد.

"حباب های" خلاء خود به خود با سرعت نور پخش می شوند ، اما عملاً با یکدیگر برخورد نمی کنند ، زیرا فضای بین این سازه ها با همان سرعت گسترش می یابد. فرض بر این است که بشریت در یکی از بسیاری از این حباب ها زندگی می کند که به عنوان یک جهان در حال گسترش درک می شود.

از دیدگاه معمولی، چندین "حباب" یک خلاء کاذب یک سری حباب های دیگر کاملا خودکفا هستند. نکته مهم این است که هیچ ارتباط مستقیم مادی بین این تشکیلات فرضی وجود ندارد. بنابراین، متأسفانه امکان انتقال از یک جهان به جهان دیگر وجود نخواهد داشت.

دانشمندان نتیجه می‌گیرند که تعداد جهان‌هایی که شبیه «حباب» هستند می‌تواند بی‌نهایت باشد و هر یک از آنها بدون هیچ محدودیتی منبسط می‌شوند. در جهان‌هایی که هرگز با جهانی که منظومه شمسی در آن قرار دارد تلاقی نمی‌کنند، گزینه‌های بی‌نهایتی برای توسعه رویدادها شکل می‌گیرد. چه کسی می داند، شاید در یکی از این "حباب ها" تاریخ زمین دقیقا تکرار شود؟

جهان های موازی: فرضیه ها نیاز به تایید دارند

با این حال، ممکن است که جهان های دیگر، که به طور متعارف می توان موازی نامید، بر اساس اصول فیزیکی کاملا متفاوت است. حتی مجموعه ای از ثابت های اساسی در "حباب ها" ممکن است به طور قابل توجهی با آنچه در جهان بومی بشریت ارائه شده است متفاوت باشد.

این کاملاً ممکن است که زندگی، اگر نتیجه طبیعی توسعه هر ماده ای باشد، در یک جهان موازی بتوان بر اساس اصولی ساخت که برای زمینیان باورنکردنی است. پس ذهن در جهان های همسایه چگونه می تواند باشد؟ فعلا فقط نویسندگان علمی تخیلی می توانند در این مورد قضاوت کنند.

نمی توان مستقیماً فرضیه وجود جهان دیگری یا حتی بسیاری از چنین جهان هایی را آزمایش کرد. محققان در حال کار برای جمع‌آوری «شواهد غیرمستقیم» هستند و به دنبال راه‌حل‌هایی برای تأیید مفروضات علمی هستند. دانشمندان تاکنون فقط حدس‌های کم و بیش قانع‌کننده‌ای بر اساس نتایج مطالعه تابش پس‌زمینه مایکروویو کیهانی دارند که تاریخ پیدایش کیهان را روشن می‌کند.

بخشی از میدان فوق العاده عمیق هابل. تمام چیزی که می بینید کهکشان ها هستند.

اخیراً، در سال 1920، ستاره شناس معروف ادوین هابل توانست ثابت کند که کهکشان ما تنها کهکشان موجود نیست. امروز ما قبلاً به این واقعیت عادت کرده ایم که فضا با هزاران و میلیون ها کهکشان دیگر پر شده است که در پس زمینه آنها کهکشان ما بسیار کوچک به نظر می رسد. اما دقیقاً چند کهکشان در کیهان به ما نزدیک هستند؟ امروز پاسخ این سوال را خواهیم یافت.

باورنکردنی به نظر می‌رسد، اما حتی پدربزرگ‌های ما، حتی دانشمندان، راه شیری ما را یک ابر کهکشان می‌دانستند - جسمی که کل کیهان را می‌پوشاند. خطای آنها کاملاً منطقی با ناقص بودن تلسکوپ های آن زمان توضیح داده شد - حتی بهترین آنها کهکشان ها را به صورت نقاط تار می دیدند، به همین دلیل است که آنها را سحابی می نامیدند. اعتقاد بر این بود که ستاره ها و سیارات در نهایت از آنها تشکیل می شوند، درست همانطور که منظومه شمسی ما زمانی شکل گرفت. این حدس با کشف اولین سحابی سیاره ای در سال 1796 تأیید شد که در مرکز آن یک ستاره وجود داشت. بنابراین، دانشمندان بر این باور بودند که تمام اجرام سحابی دیگر در آسمان همان ابرهای غبار و گاز هستند که ستاره ها هنوز در آنها شکل نگرفته بودند.

اولین قدم ها

طبیعتاً پیشرفت متوقف نشد. قبلاً در سال 1845 ، ویلیام پارسونز تلسکوپ لویاتان را ساخت که برای آن زمان ها غول پیکر بود ، اندازه آن نزدیک به دو متر بود. او که می‌خواست ثابت کند «سحابی‌ها» در واقع از ستاره‌ها ساخته شده‌اند، نجوم را به طور جدی به مفهوم مدرن کهکشان نزدیک‌تر کرد. او برای اولین بار توانست شکل مارپیچی کهکشان‌های منفرد را متوجه شود و همچنین تفاوت در درخشندگی آنها را که مربوط به خوشه‌های ستاره‌ای بزرگ و درخشان است، تشخیص دهد.

با این حال، این بحث تا قرن بیستم ادامه یافت. اگرچه قبلاً در جامعه علمی مترقی به طور کلی پذیرفته شده بود که کهکشان های بسیاری به جز کهکشان راه شیری وجود دارد، نجوم رسمی دانشگاهی به شواهد غیرقابل انکاری در این مورد نیاز داشت. بنابراین، تلسکوپ‌ها از سراسر جهان به نزدیک‌ترین کهکشان بزرگ به ما نگاه می‌کنند، که قبلاً با یک سحابی اشتباه گرفته می‌شد - کهکشان آندرومدا.

اولین عکس از آندرومدا توسط ایزاک رابرتز در سال 1888 گرفته شد و عکس‌های بیشتری در طول سال‌های 1900-1910 گرفته شد. آنها هم هسته درخشان کهکشانی و هم حتی خوشه های منفرد ستارگان را نشان می دهند. اما رزولوشن پایین تصاویر اجازه خطا را می داد. چیزی که با خوشه‌های ستاره‌ای اشتباه گرفته می‌شود، می‌تواند سحابی‌ها یا به سادگی چندین ستاره باشد که در طول نوردهی تصویر به هم چسبیده‌اند. اما راه حل نهایی برای این موضوع دور از دسترس نبود.

نقاشی مدرن

در سال 1924، ادوین هابل با استفاده از تلسکوپ رکوردشکن آغاز قرن توانست فاصله تا کهکشان آندرومدا را کم و بیش دقیق تخمین بزند. معلوم شد که آنقدر بزرگ است که کاملاً منتفی است که این شی متعلق به کهکشان راه شیری باشد (علیرغم این واقعیت که تخمین هابل سه برابر کمتر از برآورد مدرن بود). این ستاره شناس همچنین ستاره های زیادی را در "سحابی" کشف کرد که به وضوح ماهیت کهکشانی آندرومدا را تایید کرد. هابل در سال 1925، علی رغم انتقاد همکارانش، نتایج کار خود را در کنفرانسی از انجمن نجوم آمریکا ارائه کرد.

این سخنرانی باعث ایجاد دوره جدیدی در تاریخ ستاره شناسی شد - دانشمندان سحابی ها را "بازیابی" کردند و عنوان کهکشان ها را به آنها اختصاص دادند و موارد جدیدی را کشف کردند. در این امر، پیشرفت هابل به آنها کمک کرد - به عنوان مثال، کشف. تعداد کهکشان های شناخته شده با ساخت تلسکوپ های جدید و راه اندازی تلسکوپ های جدید افزایش یافت - به عنوان مثال، استفاده گسترده از تلسکوپ های رادیویی پس از جنگ جهانی دوم.

با این حال، تا دهه 90 قرن بیستم، بشریت در مورد تعداد واقعی کهکشان‌های اطراف ما در تاریکی باقی ماند. جو زمین حتی بزرگترین تلسکوپ ها را از گرفتن تصویر دقیق باز می دارد - پوسته های گازی تصویر را مخدوش می کنند و نور ستاره ها را جذب می کنند و افق های کیهان را از ما مسدود می کنند. اما دانشمندان با پرتاب فضاپیمایی به نام ستاره‌شناسی که قبلاً می‌شناسید، توانستند این محدودیت‌ها را دور بزنند.

به لطف این تلسکوپ، مردم برای اولین بار قرص های درخشان آن کهکشان ها را دیدند که قبلاً مانند سحابی های کوچک به نظر می رسید. و در جایی که آسمان قبلاً خالی به نظر می رسید، میلیاردها آسمان جدید کشف شد - و این اغراق نیست. با این حال، تحقیقات بیشتر نشان داده است که حتی هزاران میلیارد ستاره قابل مشاهده برای هابل حداقل یک دهم تعداد واقعی آنها است.

شمارش نهایی

و با این حال، دقیقاً چند کهکشان در کیهان وجود دارد؟ اجازه دهید فوراً به شما هشدار دهم که باید با هم بشماریم - چنین سؤالاتی معمولاً برای ستاره شناسان جالب نیست ، زیرا فاقد ارزش علمی هستند. بله، آنها فهرست و ردیابی کهکشان ها را انجام می دهند - اما فقط برای اهداف جهانی تر مانند مطالعه جهان.

با این حال، هیچ کس متعهد نیست که عدد دقیق را پیدا کند. اولا، جهان ما بی نهایت است، که حفظ فهرست کامل کهکشان ها را مشکل ساز و فاقد معنای عملی می کند. ثانیا، برای شمارش حتی آن کهکشان هایی که در کیهان مرئی هستند، کل عمر یک ستاره شناس کافی نخواهد بود. حتی اگر 80 سال عمر کند، از بدو تولد شروع به شمردن کهکشان‌ها کند و بیش از یک ثانیه برای کشف و ثبت هر کهکشان صرف نکند، منجم تنها بیش از 2 میلیارد جرم را پیدا می‌کند - بسیار کمتر از کهکشان‌های موجود در واقعیت.

برای تعیین عدد تقریبی، اجازه دهید برخی از مطالعات فضایی با دقت بالا را در نظر بگیریم - به عنوان مثال، "میدان فوق العاده عمیق" تلسکوپ هابل از سال 2004. در منطقه ای معادل 1/13,000,000 کل مساحت آسمان، تلسکوپ توانست 10 هزار کهکشان را شناسایی کند. با توجه به اینکه سایر مطالعات عمیق در آن زمان تصویر مشابهی را نشان می‌داد، می‌توانیم نتیجه را میانگین بگیریم. بنابراین، در محدوده حساسیت هابل، ما 130 میلیارد کهکشان را از سراسر جهان می بینیم.

با این حال، این همه چیز نیست. بعد از Ultra Deep Field، عکس های زیادی گرفته شد که جزئیات جدیدی را اضافه کرد. و نه تنها در طیف مرئی نور، که هابل کار می کند، بلکه در اشعه مادون قرمز و اشعه ایکس. تا سال 2014، در شعاع 14 میلیارد، 7 تریلیون و 375 میلیارد کهکشان در دسترس ما هستند.

اما این، دوباره، یک حداقل برآورد است. ستاره شناسان بر این باورند که انباشت غبار در فضای بین کهکشانی 90 درصد اجرام را که مشاهده می کنیم از بین می برد - 7 تریلیون به راحتی به 73 تریلیون تبدیل می شود. اما زمانی که تلسکوپ وارد مدار خورشید شود، این رقم حتی بیشتر به سمت بی نهایت خواهد رفت. این دستگاه در عرض چند دقیقه به جایی می رسد که هابل روزها به آنجا می رسد و حتی بیشتر به اعماق کیهان نفوذ می کند.

نقش مهمی در تعیین سن کیهان با شناسایی مراحل توسعه آن از آغاز انفجار بزرگ ایفا می شود.

تکامل کیهان و مراحل تکامل آن

امروزه مرسوم است که مراحل زیر را از توسعه جهان تشخیص دهیم:

1. زمان پلانک دوره ای از 10 -43 تا 10 -11 ثانیه است. دانشمندان بر این باورند که در این مدت زمان کوتاه، نیروی گرانشی از بقیه نیروهای برهمکنش جدا شد.
2. دوره تولد کوارک از 10-11 تا 10-2 ثانیه است. در این دوره، تولد کوارک ها و جداسازی نیروهای فعل و انفعال فیزیکی شناخته شده رخ داد.
3. عصر مدرن 0.01 ثانیه پس از انفجار بزرگ آغاز شد و امروز ادامه دارد. در این دوره زمانی، تمام ذرات بنیادی، اتم ها، مولکول ها، ستاره ها و کهکشان ها تشکیل شدند.

شایان ذکر است که سیصد و هشتاد هزار سال پس از انفجار بزرگ، دوره مهمی در توسعه کیهان زمانی است که در برابر تشعشع شفاف شد.

روش های تعیین سن کیهان

جهان چند ساله است؟ قبل از تلاش برای کشف این موضوع، شایان ذکر است که سن او از لحظه انفجار بزرگ محاسبه می شود. امروزه هیچ کس نمی تواند با اطمینان کامل بگوید که چند سال پیش جهان ظاهر شد. اگر به این روند نگاه کنید، با گذشت زمان دانشمندان به این نتیجه می رسند که سن آن بیشتر از آن چیزی است که قبلا تصور می شد.

آخرین محاسبات دانشمندان نشان می دهد که سن جهان ما 13.75±0.13 میلیارد سال است. به گفته برخی کارشناسان، رقم نهایی ممکن است در آینده نزدیک تجدید نظر شود و به پانزده میلیارد سال تعدیل شود.

روش مدرن تخمین سن فضا بر اساس مطالعه ستارگان، خوشه ها و اجرام فضایی توسعه نیافته "باستانی" است. فناوری محاسبه سن کیهان فرآیندی پیچیده و بزرگ است. ما فقط برخی از اصول و روش های محاسبات را در نظر خواهیم گرفت.

خوشه های ستاره ای عظیم

به منظور تعیین قدمت کیهان، دانشمندان مناطقی از فضا را با غلظت زیادی از ستارگان کاوش می کنند. از آنجایی که تقریباً در یک منطقه قرار دارند، اجساد هم سن دارند. تولد همزمان ستارگان به دانشمندان اجازه می دهد تا سن خوشه را تعیین کنند.

آنها با استفاده از نظریه "تکامل ستاره" نمودارهایی می سازند و محاسبات چند خطی را انجام می دهند. داده های اجسام با سن مشابه اما جرم های متفاوت در نظر گرفته می شود.

بر اساس نتایج به دست آمده می توان سن خوشه را تعیین کرد. دانشمندان ابتدا با محاسبه فاصله تا گروهی از خوشه های ستاره ای، سن کیهان را تعیین می کنند.

آیا توانسته اید به دقت تعیین کنید که کیهان چند ساله است؟ طبق محاسبات دانشمندان، نتیجه مبهم بود - از 6 تا 25 میلیارد سال. متاسفانه این روش سختی های زیادی دارد. بنابراین یک خطای جدی وجود دارد.

ساکنان باستانی فضا

به منظور درک مدت زمان وجود کیهان، دانشمندان کوتوله های سفید را در خوشه های کروی مشاهده کردند. آنها حلقه تکاملی بعدی بعد از غول سرخ هستند.

در طول انتقال از یک مرحله به مرحله دیگر، وزن ستاره تقریباً بدون تغییر باقی می ماند. کوتوله های سفید همجوشی گرما هسته ای ندارند، بنابراین به دلیل گرمای انباشته شده نور ساطع می کنند. اگر رابطه بین دما و زمان را بدانید، می توانید سن ستاره را تعیین کنید. سن باستانی ترین خوشه حدود 12-13.4 میلیارد سال تخمین زده می شود. با این حال، این روش با دشواری مشاهده منابع تابشی نسبتا ضعیف همراه است. تلسکوپ ها و تجهیزات بسیار حساس مورد نیاز است. برای حل این مشکل از تلسکوپ فضایی قدرتمند هابل استفاده شده است.

"سوپ" اولیه کیهان

به منظور تعیین قدمت کیهان، دانشمندان اجسامی را مشاهده می کنند که از ماده اولیه ساخته شده اند. آنها به لطف سرعت کم تکامل تا به امروز زنده مانده اند. هنگام مطالعه ترکیب شیمیایی چنین اجسامی، دانشمندان آن را با داده های فیزیک گرما هسته ای مقایسه می کنند. بر اساس نتایج به دست آمده، سن ستاره یا خوشه مشخص می شود. دانشمندان دو مطالعه مستقل انجام دادند. نتیجه کاملاً مشابه بود: طبق اول - 12.3-18.7 میلیارد سال و طبق دوم - 11.7-16.7.

جهان در حال گسترش و ماده تاریک

تعداد زیادی مدل برای تعیین سن کیهان وجود دارد، اما نتایج بسیار بحث برانگیز است. امروزه راه دقیق تری وجود دارد. این مبتنی بر این واقعیت است که فضای بیرونی از زمان انفجار بزرگ به طور مداوم در حال گسترش بوده است.

در ابتدا فضا کوچکتر بود، با همان مقدار انرژی که اکنون وجود دارد.

به گفته دانشمندان، با گذشت زمان، فوتون انرژی خود را از دست می دهد و طول موج افزایش می یابد. بر اساس خواص فوتون ها و وجود ماده سیاه، ما سن کیهان خود را محاسبه کردیم. دانشمندان توانستند سن فضا را 13.75±0.13 میلیارد سال تعیین کنند. این روش محاسبه ماده تاریک لامبدا- سرد نامیده می شود - یک مدل کیهان شناسی مدرن.

نتیجه ممکن است اشتباه باشد

با این حال، هیچ دانشمندی ادعا نمی کند که این نتیجه دقیق است. این مدل شامل بسیاری از مفروضات شرطی است که به عنوان مبنا در نظر گرفته شده است. با این حال، در حال حاضر این روش برای تعیین سن کیهان دقیق ترین در نظر گرفته می شود. در سال 2013، امکان تعیین نرخ انبساط جهان - ثابت هابل وجود داشت. 67.2 کیلومتر بر ثانیه بود.

دانشمندان با استفاده از داده های دقیق تر، سن جهان را 13 میلیارد و 798 میلیون سال تعیین کردند.

با این حال، ما می‌دانیم که در فرآیند تعیین سن جهان، از مدل‌های پذیرفته شده عمومی استفاده شد (شکل کروی تخت، وجود ماده تاریک سرد، سرعت نور به عنوان حداکثر ثابت). اگر فرضیات ما در مورد ثابت ها و مدل های پذیرفته شده عمومی در آینده اشتباه باشد، این مستلزم محاسبه مجدد داده های به دست آمده است.

آیا جهان بی نهایت است یا لبه دارد؟ برایان گرین فیزیکدان می گوید که اگر بی نهایت باشد، به این معنی است که جهان های موازی باید وجود داشته باشند.

او این ایده را در مصاحبه ای با NPR با استفاده از یک استعاره توضیح داد: «بیایید جهان را به عنوان یک دسته از کارت ها در نظر بگیریم. برایان گرین می گوید: اگر کارت ها را به هم بزنید، تغییرات زیادی رخ خواهد داد. - اگر این عرشه را به اندازه کافی به هم بزنید، ممکن است ترتیب کارت ها تکرار شود. در مورد جهان نامتناهی هم همینطور است. با مجموعه محدودی از ترکیبات ماده، نظم آرایش آن باید روزی تکرار شود.»

به گفته وی، بسیاری از دانشمندان نظری به طور جدی احتمال وجود جهان چندگانه را بررسی می کنند. در اینجا به برخی از فرضیه های موجود اشاره می شود.

1. حباب ها-جهان ها

کیهان شناس الکساندر ویلنکین از دانشگاه تافتس معتقد است که مناطق منفرد فضا می توانند پس از انفجار بزرگ گسترش یافته و منجر به تشکیل جهان های حبابی ایزوله شوند.

طبق نظریه ویلنکین، حباب ما از انبساط باز ایستاد و شرایط خاصی را در جهان ما ایجاد کرد. با این حال، حباب‌های دیگر می‌توانند به انبساط خود ادامه دهند و در نتیجه خواص فیزیکی آن جهان‌ها کاملاً متفاوت از آن چیزی است که ما در جهان خود مشاهده می‌کنیم.

2. جهان به عنوان یک هولوگرام

نظریه ریسمان جهان را به عنوان مجموعه ای از رشته های بسیار نازک و ارتعاشی می بیند. این رشته ها نیرویی به نام گرانش ایجاد می کنند. دنیای ریسمان نوعی هولوگرام است که از بعد کیهانی پایین‌تر بیرون می‌آید که ساده‌تر، صاف‌تر و فاقد جاذبه است.

3. یک خلأ بزرگ در فضا می تواند دری به سوی جهان دیگری باشد

زمانی که در سال 2007 یک فضای خالی به وسعت 1 میلیارد سال نوری کشف شد، دانشمندان را متحیر کرد. سپس در سال 2009، فضای خالی دیگری از فضا با وسعت 3.5 میلیارد سال نوری کشف شد. چنین پدیده ای را نمی توان با دانش مدرن در مورد ساختار و تکامل کیهان توضیح داد. حفره هایی با چنین ابعاد غول پیکری نمی توانستند در زمان انفجار بزرگ شکل گرفته باشند. تحصیل آنها بسیار بیشتر طول می کشد.

فیزیکدان Laura Mersini-Houghton، استاد دانشگاه کارولینای شمالی، معتقد است که این اثری از جهان دیگری است که فراتر از جهان ما است. طبق فرضیه او، درهم تنیدگی کوانتومی بین کیهان ما و جهان دیگری این حفره ها را به عنوان پارتیشن بین جهان ها ایجاد کرد.

4. جهان های موازی که ممکن است با یکدیگر برخورد کنند

انفجار بزرگی که کیهان را تشکیل داد، می‌توانست ناشی از برخورد دو جهان سه بعدی در فضایی دیگر باشد. بیگ بنگ ممکن است تنها یکی از بیگ بنگ های متعدد باشد. به گفته پل استاینهارت، استاد فیزیک در دانشگاه پرینستون و نیل توروک، مدیر موسسه فیزیک نظری پیرامونی در انتاریو، کانادا، ایجاد جهان یک فرآیند چرخه ای است.

نظریه آنها تا حدی مبتنی بر نظریه ابر ریسمان است. آنها در مقدمه کتاب خود، جهان نامتناهی فراتر از انفجار بزرگ، نوشتند: «ما متقاعد شده‌ایم که لحظه خلقت تنها بخشی از یک چرخه بی‌پایان برخوردهای عظیم بین جهان ما و دنیای موازی بود.

نسخه انگلیسی

دکترای علوم تربیتی E. LEVITAN.

به اعماق دست نیافتنی قبلی کیهان نگاه کنید.

یک زائر کنجکاو به "پایان جهان" رسیده است و سعی می کند ببیند: آن سوی لبه چیست؟

تصویری برای فرضیه تولد فرا کهکشان ها از یک حباب غول پیکر در حال پوسیدگی. حباب در مرحله "تورم" سریع کیهان به اندازه های عظیمی رسید. (برگرفته از مجله "زمین و کیهان".)

عنوان عجیبی برای یک مقاله نیست؟ آیا فقط یک جهان وجود ندارد؟ در پایان قرن بیستم، مشخص شد که تصویر جهان به طرز بی‌اندازه‌ای پیچیده‌تر از تصویری است که صد سال پیش کاملاً آشکار به نظر می‌رسید. نه زمین، نه خورشید و نه کهکشان ما مرکز کیهان نبودند. سیستم‌های زمین‌مرکزی، هلیوسنتریک و کهکشان‌مرکزی جهان با این ایده جایگزین شده‌اند که ما در یک متا کهکشان در حال گسترش (جهان ما) زندگی می‌کنیم. کهکشان های بی شماری در آن وجود دارد. هر کدام مانند ما از ده ها یا حتی صدها میلیارد ستاره-خورشید تشکیل شده است. و هیچ مرکزی وجود ندارد. فقط برای ساکنان هر کهکشان به نظر می رسد که جزایر ستاره ای دیگر از آنها در همه جهات پراکنده می شوند. چند دهه پیش، ستاره شناسان فقط می توانستند تصور کنند که منظومه های سیاره ای مشابه منظومه شمسی ما در جایی وجود دارند. اکنون، با اطمینان بالایی، تعدادی از ستاره‌ها را نام می‌برند که در آن‌ها «دیسک‌های پیش‌سیاره‌ای» کشف شده‌اند (سیاره‌ها روزی از آنها تشکیل می‌شوند)، و با اطمینان در مورد کشف چندین منظومه سیاره‌ای صحبت می‌کنند.

فرایند یادگیری در مورد کیهان بی پایان است. و هر چه جلوتر می‌رویم، محققان وظایف جسورانه‌تر و گاهی به ظاهر کاملاً خارق‌العاده‌تر را برای خود تعیین می‌کنند. پس چرا فرض نکنیم که ستاره شناسان روزی جهان های دیگری را کشف خواهند کرد؟ به هر حال، به احتمال زیاد متا کهکشان ما کل جهان نیست، بلکه فقط بخشی از آن است...

بعید است که ستاره شناسان مدرن و حتی ستاره شناسان آینده بسیار دور هرگز بتوانند جهان های دیگر را با چشمان خود ببینند. و با این حال، علم در حال حاضر شواهدی دارد مبنی بر اینکه متا کهکشان ما ممکن است یکی از بسیاری از مینی جهان ها باشد.

به ندرت کسی شک می کند که زندگی و هوش فقط در مرحله خاصی از تکامل کیهان می توانند بوجود بیایند، وجود داشته باشند و رشد کنند. تصور اینکه هر گونه حیات زودتر از ستارگان و سیارات در حال حرکت در اطراف آنها ظاهر شده است دشوار است. و همانطور که می دانیم هر سیاره ای برای زندگی مناسب نیست. شرایط خاصی لازم است: محدوده نسبتاً باریک دما، ترکیبی از هوای مناسب برای تنفس، آب... در منظومه شمسی، زمین خود را در چنین "کمربند حیات" یافت. و خورشید ما احتمالاً در "کمربند حیات" کهکشان (در فاصله معینی از مرکز آن) قرار دارد.

بسیاری از کهکشان های بسیار کم نور (در روشنایی) و دور به این روش عکس گرفته شده اند. قابل توجه ترین آنها قادر به بررسی برخی جزئیات بودند: ساختار، ویژگی های ساختاری. روشنایی کم‌نورترین کهکشان‌های موجود در تصویر 27.5 متر است و اجرام نقطه‌ای (ستاره‌ها) حتی کم‌نورتر (تا 28.1 متر) هستند! به یاد بیاوریم که با چشم غیرمسلح، افرادی که دید خوب دارند و تحت مطلوب ترین شرایط رصدی، ستارگان تقریباً 6 متری را می بینند (این اجرام 250 میلیون بار درخشان تر از اجرام با قدر 27 متر هستند).
تلسکوپ‌های زمینی مشابهی که در حال حاضر ساخته می‌شوند از نظر قابلیت‌های خود با قابلیت‌های تلسکوپ فضایی هابل قابل مقایسه هستند و حتی از برخی جهات از آنها پیشی می‌گیرند.
چه شرایطی برای ظهور ستارگان و سیارات لازم است؟ اول از همه، این به دلیل ثابت های فیزیکی اساسی مانند ثابت گرانشی و ثابت های دیگر فعل و انفعالات فیزیکی (ضعیف، الکترومغناطیسی و قوی) است. مقادیر عددی این ثابت ها برای فیزیکدانان به خوبی شناخته شده است. حتی دانش آموزان مدرسه با مطالعه قانون گرانش جهانی با ثابت گرانش آشنا می شوند. دانش‌آموزان دوره فیزیک عمومی همچنین با ثابت‌های سه نوع دیگر تعامل فیزیکی آشنا می‌شوند.

اخیراً، اخترفیزیکدانان و متخصصان در زمینه کیهان‌شناسی دریافته‌اند که دقیقاً مقادیر موجود ثابت‌های فعل و انفعالات فیزیکی است که برای این که کیهان همان چیزی باشد ضروری است. با سایر ثابت های فیزیکی، جهان کاملاً متفاوت خواهد بود. به عنوان مثال، عمر خورشید می تواند تنها 50 میلیون سال باشد (این برای ظهور و توسعه حیات در سیارات بسیار کوتاه است). یا مثلاً اگر کیهان فقط از هیدروژن یا فقط هلیوم تشکیل شده باشد، آن را نیز کاملاً بی‌جان می‌کند. انواع کیهان با توده های دیگر پروتون، نوترون و الکترون به هیچ وجه برای زندگی به شکلی که ما می شناسیم مناسب نیستند. محاسبات ما را متقاعد می کند: ما به ذرات بنیادی دقیقاً همانطور که هستند نیاز داریم! و بعد فضا برای وجود سیستم‌های سیاره‌ای و اتم‌های منفرد (با حرکت الکترون‌ها در اطراف هسته‌ها) اهمیت اساسی دارد. ما در یک دنیای سه بعدی زندگی می کنیم و نمی توانیم در دنیایی با ابعاد بیشتر یا کمتر زندگی کنیم.

معلوم می شود که همه چیز در جهان به نظر می رسد "تنظیم" شده است تا زندگی در آن ظاهر شود و توسعه یابد! البته ما یک تصویر بسیار ساده ترسیم کردیم، زیرا نه تنها فیزیک، بلکه شیمی و زیست شناسی نیز نقش بزرگی در پیدایش و توسعه حیات دارند. با این حال، با یک فیزیک متفاوت، هم شیمی و هم زیست شناسی می توانند متفاوت شوند...

همه این استدلال ها به چیزی منتهی می شود که در فلسفه به آن اصل انسان شناسی می گویند. این تلاشی است برای در نظر گرفتن جهان در بعد «انسان-بعدی» یعنی از منظر وجودی آن. خود اصل انسان شناسی نمی تواند توضیح دهد که چرا جهان به گونه ای است که ما آن را مشاهده می کنیم. اما تا حدودی به محققان کمک می کند تا مسائل جدید را فرموله کنند. به عنوان مثال، "تعدیل" شگفت انگیز ویژگی های اساسی جهان ما را می توان به عنوان شرایطی در نظر گرفت که نشان دهنده منحصر به فرد بودن جهان ما است. و از اینجا، به نظر می رسد، یک گام تا فرضیه وجود جهان های کاملاً متفاوت، جهان هایی کاملاً متفاوت از جهان ما است. و تعداد آنها، در اصل، می تواند نامحدود باشد.

اکنون بیایید سعی کنیم از دیدگاه کیهان شناسی مدرن به مسئله وجود جهان های دیگر بپردازیم، علمی که جهان را به عنوان یک کل مورد مطالعه قرار می دهد (برخلاف کیهان شناسی که منشا سیارات، ستارگان و کهکشان ها را مطالعه می کند).

به یاد داشته باشید، کشف اینکه متاکهکشان تقریباً بلافاصله در حال گسترش است به فرضیه انفجار بزرگ منجر شد (به «علم و زندگی» شماره 2، 1998 مراجعه کنید). اعتقاد بر این است که تقریباً 15 میلیارد سال پیش رخ داده است. ماده بسیار متراکم و داغ یکی پس از دیگری مراحل "جهان داغ" را طی کرد. بنابراین، 1 میلیارد سال پس از انفجار بزرگ، «پیش‌کهکشان‌ها» از ابرهای هیدروژن و هلیوم که تا آن زمان شکل گرفته بودند شروع به ظهور کردند و اولین ستاره‌ها در آنها ظاهر شدند. فرضیه «جهان داغ» مبتنی بر محاسباتی است که به ما امکان می‌دهد تاریخ جهان اولیه را به معنای واقعی کلمه از ثانیه اول ردیابی کنیم.

در اینجا چیزی است که فیزیکدان معروف ما، یا بی می چرخد"

این در اوایل دهه 80 گفته شد، زمانی که اولین تلاش ها برای تکمیل قابل توجهی فرضیه "جهان داغ" با ایده مهمی در مورد آنچه در ثانیه اول "آفرینش" اتفاق افتاد، زمانی که دمای بالای 10 28 درجه کلوین بود، انجام شد. برداشتن یک گام دیگر به سمت ""از همان ابتدا" به لطف آخرین دستاوردها در فیزیک ذرات ممکن شد. در تقاطع فیزیک و اخترفیزیک بود که فرضیه "جهان متورم" شروع به توسعه کرد (به "علم و زندگی" شماره 8، 1985 مراجعه کنید). به دلیل ماهیت غیرمعمول آن، فرضیه "جهان متورم" را می توان یکی از "دیوانه ترین" در نظر گرفت. با این حال، از تاریخ علم می‌دانیم که دقیقاً چنین فرضیه‌ها و نظریه‌هایی هستند که اغلب به نقاط عطف مهمی در توسعه علم تبدیل می‌شوند.

ماهیت فرضیه "جهان متورم" این است که در "همان آغاز" جهان به سرعت به طرز وحشتناکی منبسط شد. تنها در 10 تا 32 ثانیه، اندازه جهان نوپا نه 10 برابر، همانطور که در مورد انبساط "عادی" اتفاق می افتد، بلکه 10 50 یا حتی 10 1000000 برابر شد. انبساط با نرخ شتابی رخ داد، اما انرژی در واحد حجم بدون تغییر باقی ماند. دانشمندان ثابت می کنند که لحظات اولیه انبساط در یک "خلاء" رخ داده است. این کلمه در اینجا در گیومه قرار داده شده است، زیرا خلاء معمولی نبود، بلکه نادرست بود، زیرا به سختی می توان "خلاء" را با چگالی 1077 کیلوگرم بر متر مکعب معمولی نامید! از چنین خلاء کاذبی (یا فیزیکی) که خواص شگفت انگیزی داشت (مثلاً فشار منفی) نه یک، بلکه بسیاری از متا کهکشان ها (البته از جمله ما) می توانست تشکیل شود. و هر یک از آنها یک جهان کوچک با مجموعه ای از ثابت های فیزیکی، ساختار خاص خود و سایر ویژگی های ذاتی خود هستند (برای اطلاعات بیشتر در مورد این، به "زمین و جهان" شماره 1، 1989 مراجعه کنید).

اما این "بستگان" متا کهکشان ما کجا هستند؟ به احتمال زیاد، آنها، مانند جهان ما، در نتیجه "تورم" یک دامنه ("دامنه ها" از حوزه فرانسوی - ناحیه، کره) تشکیل شده اند که جهان بسیار اولیه بلافاصله در آن فروپاشید. از آنجایی که هر یک از این مناطق به اندازه های بیشتر از اندازه فعلی متا کهکشان متورم شده است، مرزهای آنها با فواصل بسیار زیادی از یکدیگر جدا می شوند. شاید نزدیکترین مینی جهان در فاصله 10 35 سال نوری از ما واقع شده باشد. به یاد بیاوریم که اندازه متاکهکشان "فقط" 10 10 سال نوری است! معلوم می شود که نه در کنار ما، بلکه در جایی بسیار بسیار دور از یکدیگر، جهان های دیگری وجود دارد، احتمالاً کاملاً عجیب و غریب، بر اساس مفاهیم ما، ...

بنابراین، ممکن است دنیایی که ما در آن زندگی می کنیم، بسیار پیچیده تر از آن چیزی باشد که تاکنون تصور می شد. این احتمال وجود دارد که از جهان های بی شماری در جهان تشکیل شده باشد. ما هنوز عملاً چیزی در مورد این جهان بزرگ، پیچیده و شگفت‌انگیز متنوع نمی‌دانیم. اما به نظر می رسد ما هنوز یک چیز را می دانیم. مهم نیست که سایر جهان های کوچک چقدر از ما دور هستند، هر یک از آنها واقعی هستند. آنها تخیلی نیستند، مانند برخی از دنیای "موازی" مد روز، که اکنون اغلب توسط افرادی دور از علم صحبت می شود.

خوب، در نهایت چه اتفاقی می افتد؟ ستاره‌ها، سیارات، کهکشان‌ها، فراکهکشان‌ها همه با هم فقط کوچک‌ترین مکان را در گستره‌های بی‌کران ماده بسیار کمیاب اشغال می‌کنند... و هیچ چیز دیگری در جهان وجود ندارد؟ خیلی ساده است... باورش به نوعی حتی سخت است.

و اخترفیزیکدانان برای مدت طولانی به دنبال چیزی در کیهان بوده اند. مشاهدات حاکی از وجود "توده پنهان"، نوعی ماده "تاریک" نامرئی است. حتی با قوی ترین تلسکوپ نیز نمی توان آن را دید، اما از طریق اثر گرانشی خود بر روی ماده معمولی خود را نشان می دهد. تا همین اواخر، اخترفیزیکدانان فرض می‌کردند که در کهکشان‌ها و فضای بین آنها تقریباً به همان مقدار ماده پنهان وجود دارد که ماده قابل مشاهده وجود دارد. با این حال، اخیراً بسیاری از محققان به نتیجه‌گیری حتی هیجان‌انگیزتر رسیده‌اند: بیش از پنج درصد ماده "عادی" در جهان ما وجود ندارد، بقیه "نامرئی" هستند.

فرض بر این است که 70 درصد از آنها مکانیکی کوانتومی و ساختارهای خلاء هستند که به طور مساوی در فضا توزیع شده اند (اینها هستند که انبساط متا کهکشان را تعیین می کنند) و 25 درصد آنها اجرام مختلف عجیب و غریب هستند. به عنوان مثال، سیاهچاله های کم جرم، تقریباً نقطه ای. اشیاء بسیار گسترده - "رشته ها"؛ دیوارهای دامنه که قبلاً به آنها اشاره کردیم. اما علاوه بر چنین اجسامی، طبقات کاملی از ذرات بنیادی فرضی، به عنوان مثال "ذرات آینه ای" می توانند جرم "پنهان" را تشکیل دهند. اخترفیزیکدان معروف روسی، آکادمی آکادمی علوم روسیه N.S. ستاره ها ممکن است از "ذرات آینه ای" تشکیل شده باشند. و ماده موجود در "دنیای آینه" تقریباً پنج برابر بیشتر از دنیای ما است. به نظر می رسد که دانشمندان دلایلی برای این باور دارند که به نظر می رسد "دنیای آینه ای" در جهان ما نفوذ کرده است. فقط این است که ما هنوز نتوانسته ایم آن را پیدا کنیم.

ایده تقریباً افسانه ای است، فوق العاده است. اما چه کسی می داند، شاید یکی از شما - عاشقان فعلی نجوم - در قرن 21 آینده محقق شود و بتواند راز "جهان آینه ای" را کشف کند.

انتشارات با موضوع "علم و زندگی"

Shulga V. عدسی های کیهانی و جستجوی ماده تاریک در جهان. - 1994، شماره 2.

Roizen I. جهان بین یک لحظه و ابدیت. - 1996، شماره 11، 12.

Sazhin M., Shulga V. اسرار رشته های کیهانی. - 1998، شماره 4.