https://frosthead.com

תופעות, הערות והערות

בימים רעים נהגתי להתבדח על כך שהיקום הוא עבודתו של סטודנט לתואר שני, שלמען האמת, הוא לא עושה את זה כל כך טוב. מודל של מופרך, חשבתי. אולם כעת הגיעה תמיכה בלתי צפויה מצד אדוארד ר האריסון, קוסמולוג מאוניברסיטת מסצ'וסטס באמהרסט. הוא כותב בכתב העת הרבעוני של החברה המלכותית לאסטרונומיה כי כן, יתכן שהיקום שלנו נוצר על ידי יצורים אינטליגנטים ביקום אחר. קביעה זו אינה עושה דבר כדי להסביר כיצד כל העסק התחיל. זה פשוט מזיז את השאלה צעד אחורה: מאיפה הגיע היקום המאוכלס על ידי אותם יצורים אינטליגנטים? אבל הרעיון של הריסון היה מסביר כמה דברים מוזרים מאוד על היקום שלנו, כמו עד כמה הם בדיוק מתאימים לחיים.

ההיסטוריה של היקום תמצתה כך: "מימן הוא גז קל וחסר ריח, אשר נתון מספיק זמן הופך לאנשים." כשהיקום שלנו התחיל, הוא כלל בעיקר מימן. הגז הזה התעבה לגלקסיות של כוכבים, אשר ליבותיהם חום ולחץ התמזגו אטומים לגורמים כבדים יותר, כולל אלה הנחוצים לחיים. כמה מהכוכבים הללו התפוצצו, ותיזו את האלמנטים הכבדים יותר לחלל. כוכבים וכוכבי לכת חדשים נוצרו, כולל שלנו. באחד מאותם כוכבי לכת הופיעו החיים. הריסון טוען כי שום דבר מזה לא יכול היה לקרות אלא אם כן כל הקבועים הגופניים (מהירות האור, המטען והמסה של האלקטרון, ומספרים דומים) היו בסדר. בהערכת סקירת עבודתם של שורה ארוכה של קוסמולוגים, הריסון מסכם את מה שנודע כ"עקרון האנתרופי ": היקום הוא כפי שהוא מכיוון שאנחנו קיימים. הוא מסביר: "ביקום המכיל כוכבים זוהרים ואלמנטים כימיים החיוניים לקיומם של חיים אורגניים, הקבועים הגופניים מותאמים בהכרח מדויקים (או מכוונים היטב). סטיות קלות מהערכים הנצפים עלולות לגרום ליקום חסר כוכבים וחסר חיים."

קחו למשל את התגלית של ניוטון כי כוח הכבידה בין שני חלקיקים נקבע על ידי המוניהם, המרחק ביניהם - וקבוע הכבידה, מספר שתמיד נשאר זהה. אם קבוע הכבידה היה קטן יותר, אותו גז מימן מקורי לעולם לא היה נדחס מספיק כדי ליצור את הטמפרטורות והלחצים הדרושים להצתה, וכוכבים היו כדורי גז כהים. אם הוא היה גדול יותר, הכוכבים היו שורפים חם יותר ונשרפים הרבה לפני שהחיים קיבלו הזדמנות להתחיל בכל כוכבי הלכת שעלולים להקיף אותם.

הריסון מציע לא פחות ממבחר טבעי של יקומים. במילותיו: "חיים אינטליגנטיים ביקומים הורים יוצרים יקומים צאצאים, וביקומים הצאצאים מתאימים ליישוב, חיים חדשים מתפתחים לרמה גבוהה של אינטליגנציה ויוצרים יקומים נוספים. יקומים שאינם כשירים להתיישבות חסרי חיים אינטליגנטים ואינם יכולים להתרבות."

ממש כמו בהתפתחות ביולוגית, שינויים קטנים בקבועים היסודיים יכולים להתרחש במהלך ההתרבות. הם עשויים להיות אקראיים, כמו בהתפתחות הדרוויניסטית, או מתוכנתים, כמו בהנדסה גנטית. הדור הבא, אם כן, יהיה פחות או יותר כשיר להפוך לבית החיים האינטליגנטים.

הריסון מציין כי המודיעין האנושי עשה דרך ארוכה במיליון השנים האחרונות ותוהה כמה רחוק נגיע למיליון הבא. עד אז, אולי נהיה חכמים מספיק כדי ליצור לעצמנו יקומים. זה לא ייקח כל כך הרבה זמן. בתחילת ההיסטוריה של היקום שלנו, חלק מההנחה, הייתה תקופה של התרחבות יוצאת דופן המכונה אינפלציה. יתכן שאדוארד פרחי של MIT ואלן גוט ואוניברסיטת מקסיקו ג'מאל גוואן פיתחו דרך להשתמש באינפלציה כדי להפוך את היקום למעבדה. הנה המתכון שלהם:

צרו חור שחור קטן מחומר עם מסה של, למשל, 10 קילוגרם (22 פאונד) בצורה כזו שהפנים "מיד מתנפח", מסכם הריסון, "לא ביקום שלנו, אלא בחלל דמוי בועה דמויי-מחדש מחובר ליקום שלנו דרך חבל הטבור של החור השחור. " (אל תשאל.) החור השחור יתאדה ואז ינתק את הקשר בין היקום שלנו לזה החדש. אל תדאג אם תבלבל את זה, הריסון ממליץ: כאלה שעשויים בצורה גרועה ככל הנראה לעולם לא יהיו בהם חיים.

גם אם היית יכול ליצור יקום, מדוע? הריסון מציע שלוש סיבות, בסדר עולה של חשיבות לעצמנו. ראשית, רק ביצוע זה יוכיח שאתה באמת יודע איך. שנית, יתכן שתוכלו לבנות כזו שמסבירה עוד יותר את האינטליגנציה מזו זו. שלישית, ייתכן שתוכל לעבור ליקומים החדשים שאתה יוצר. האחרון יכול להיות חשוב להישרדותנו, כפי שנראה.

יקומים אחרים עשויים כבר להיות שם. הנשמות האמיצות שלומדות מכניקת הקוונטים מדברות באופן בלוי על יקומים חלופיים. הם מציעים שבכל פעם שאדם או דבר עושים משהו, יקום חדש נוצר. יש את המוכר בו אירוע האירוע, ואחד חדש בו לא התרחש. פיסיקאים תיאורטיים מדברים על מספר אינסופי של יקומים מקבילים מוערמים כמו גיליונות נייר בקצוות, עולמות נפרדים שבהם עצם חוקי הפיזיקה עצמם יכולים להיות שונים. (אנלוגיה נוספת היא קונגלומברציה ענקית של בועות סבון שצפות באוויר, כשכל בועה היא יקום נפרד. על ידי צירוף מקרים מוזר, זו הדרך בה נראה כי גלקסיות מרווחות ביקום שלנו.) במשך זמן רב תהו התיאורטיקנים אם יתכן שניתן להשתמש ב"חורי תולעת "כדי לנסוע במהירות מחלק אחד של היקום שלנו לחלק אחר, או מהיקום שלנו ליקום אחר ( Smithsonian, נובמבר 1977). הרעיון התוודע מהמדע הבדיוני, במיוחד בסדרת הטלוויזיה "מסע בין כוכבים: חלל עמוק תשע", בה העלילה מתרכזת סביב תחנת חלל הממוקמת בכניסה אחת לחור תולעת.

קיפ ס. תורן, הפרופסור לפיינמן לפיזיקה תיאורטית ב- CalTech, חושב הרבה זמן על חורי תולעת. כותרת המשנה לספרו האחרון, חורים שחורים ועיוות זמן: מורשתו המקוממת של איינשטיין, מציגה את תגובתם של מרבית הפיזיקאים - והקוראים הרגילים - לרעיונות כאלה. בפרק אחד הוא שואל האם ציוויליזציה מתקדמת מספיק תוכל לבנות חורי תולעת מחלק אחד ביקום לחלק אחר כדי להקל על נסיעה בין-כוכבית מהירה. הוא עונה שאפשר לעשות זאת על ידי ניצול תנודות ואקום כבידתית. אלה מוגדרים כ"תנודות הסתברותיות אקראיות בעקמומיות החלל הנגרמת על ידי משיכת מלחמה שבה אזורים סמוכים לחלל גונבים אנרגיה זה מזה ואז מחזירים אותו. "

בשנת 1955 ג'ון ארצ'יבלד וילר, אז בפרינסטון ( סמית'סוניאן, אוגוסט 1981), הסתבר שבמרחב שהוא 20 גורמים של 10 קטנים יותר מגרעין אטומי, תנודות הוואקום כל כך מפעילות עד שלדבריו של תורן, "מרחב כמו אנו יודעים שזה 'רותח' והופך לקצף של קצף קוונטי. " מכיוון שקצף קוונטי נמצא בכל מקום, ממשיך תורן, אנו יכולים לדמיין תרבות מתקדמת מאוד המושיטה לתוכה, שולפת חור תולעת בגודל חלל ווילר ומגדילה אותו כך שתוכל להשתמש בו על ידי מקרו-יצורים בגודל עצמנו.

מיצ'יו קאקו, פרופסור לפיזיקה עיונית במכללת העיר באוניברסיטת העיר בניו יורק, הולך עוד יותר בספרו האחרון Hyperspace . קאקו מנסה לגרום לנו לפחות להיות קצת בנוח עם הרעיון של החלל שיש לו יותר משלושה מימדים. הוא נזכר שכילד, הוא צפה בקרפיונים שוחים בבריכה רדודה והבין שאין להם שום תפיסה של העולם מעל פני הבריכה. מאוחר יותר הוא ממשיך לפלאטלנד הקלאסי : רומנטיקה בעלת ממדים רבים על ידי כיכר, ספר שנכתב בשנת 1884 על ידי איש דת בשם אדווין אבוט. בספר חיים יצורים דו מימדיים על משטח ישר. אין להם מושג גובה. רק כך, כותב קאקו, אנו מתקשים ברעיון של יותר משלושה ממדים מרחביים. אבל זה לא אומר שהם לא קיימים.

"היפרספייס", על פי קאקו, פירושו רק חלל עם יותר משלושה ממדים מרחביים. ברגע שהדבר מותר, הוא אומר, הרבה בעיות בפיזיקה מתבררות מייד. אי ההתאמה בין פיזיקה רלטיבית לפיזיקה קוונטית נעלמת, הוא ממשיך. אם יתגלה כי המרחב האמיתי הוא אמיתי, נסיעות דרך המרחב יכול להתברר גם כמימוש.

אוקיי, בואו נדבר על יתרונות מעשיים. נשקול רק אחד, את הפיצוי הפוטנציאלי הגדול מכולם. גם סופרי מדע בדיוני וגם מדענים רציניים חשבו זמן רב שהיום יבוא, אם אנו שורדים מספיק זמן, כאשר נצטרך לעזוב את כדור הארץ ואפילו את מערכת השמש. כעת יש לנו משהו חדש לחשוב עליו: לעזוב את היקום הזה כשהוא הופך לבלתי מיושב. אם היקום יתרחב לנצח, בסופו של דבר הוא ייגמר קר ומת, היבבה הקוסמית. אם הוא יפסיק להתרחב ויתמוטט פנימה על עצמו בפריצה הגדולה, הוא ייגמר בזעם מתפרץ. למיטב ידיעתי, אף אחד מהם לא צפוי להתרחש במשך עשרות מיליארדי שנים, אבל היי! זה טוב להיות מוכן. כשזה קורה, נראה כי הריסון, ת'ורן וקאקו מספרים לנו, היינו צריכים ללמוד כיצד לצלול את היקום בקלילות ליקום אחר. או להכין חדש.

ברומן של טום וולף The Bonfire of the Vanities, סוחר אג"ח בוול סטריט שנראה כאילו העולם לפי הזנב חשב לעצמו כ"אדון היקום ". רק יקום אחד? תפוחי אדמה קטנים, אני אומר. זה נראה יותר ויותר כאילו יש המון יקומים, אולי יקומים בלתי נספרים. והבדיחה שלי וההשערה של פרופסור הריסון עשויים להתברר כנכונים: לא תוכל להשיג את הדוקטורט שלך עד שתיצור יקום.

תופעות, הערות והערות