What is the multiverse?

Aug 20 2014
Want to see two physicists fight? Ask them what they think about the multiverse. Isn't it time you formed an opinion, too?
There's a universe. And another. And another ...

हम मल्टीवर्स के बारे में बात कर रहे हैं, इसलिए आप ड्रिल को जानते हैं: कल्पना कीजिए कि आप आप हैं लेकिन आज नाश्ते के रूप में एक सेब खाने के बजाय, आपने पिज्जा का एक टुकड़ा खाया। या कल्पना कीजिए कि आप आप नहीं हैं क्योंकि प्रोटॉन उसी तरह काम नहीं करते हैं जहां "आप" हैं, और परमाणु नहीं बनते हैं और सारा ब्रह्मांड बेजान और अजीब है। या फिर किसी भी चीज की कल्पना करें, क्योंकि जब हम मल्टीवर्स के बारे में बात करते हैं, तो हम अक्सर खुद को अस्तित्व की इन अनंत संभावनाओं से गुजरते हुए पाते हैं। जो अच्छा और अच्छा है; मल्टीवर्स इन "वैकल्पिक" दुनियाओं के बारे में है। लेकिन यह भौतिकी का एक चैनल भी है जो कुछ गंभीर सवालों के जवाब दे सकता है, जबकि अभी भी संशयवादियों की कुछ कड़ी आलोचना का संकेत दे रहा है।

सबसे पहले, आइए मल्टीवर्स की लोकप्रियता में वृद्धि के बारे में बात करें - और यह कुछ वैज्ञानिकों के साथ इतना अलोकप्रिय क्यों है जो तर्क देते हैं कि यह विज्ञान की तुलना में अधिक दर्शन है। हम कण भौतिकी के मानक मॉडल से शुरू करेंगे, जो मूल रूप से ब्रह्मांड में मौजूद मौलिक पदार्थ और बलों का स्वीकृत मॉडल है। इस बिंदु पर, हमने उन सभी को देखा है: पदार्थ कण (इलेक्ट्रॉनों और प्रोटॉन जैसी चीजों सहित), और वे चार बल जिनके साथ वे बातचीत करते हैं।

मानक मॉडल के साथ हमारी एक विसंगति यह है कि - जबकि हम जानते हैं कि कणों का द्रव्यमान होता है - हम यह पता नहीं लगा सके कि उस द्रव्यमान को कैसे प्राप्त किया गया। जब वैज्ञानिकों ने 2012 में लार्ज हैड्रॉन कोलाइडर में प्रयोगों के दौरान हिग्स बोसॉन को देखा, तो मानक मॉडल पहेली का अंतिम टुकड़ा जगह में खिसक गया: हिग्स क्षेत्र, जिसमें हिग्स बोसॉन का सूप शामिल है, कणों को द्रव्यमान प्राप्त करने की अनुमति देता है। हम सभी ने जश्न मनाया क्योंकि विज्ञान का पता लगा लिया गया था, और हर कोई अधिक महत्वपूर्ण मुद्दों पर विचार करने के लिए घर जा सकता था, जैसे कि लेडी मैरी सिर्फ डाउटन एबे को अपने दम पर चला सकती है और इससे बाहर निकलने वालों को छोड़ सकती है।

I'm guessing you've already determined that science isn't solved, and vanilla Lotharios are still bombarding Mary every week. Because while the Standard Model works great for what we've observed, it still possesses some huge, gaping holes. And it's how scientists explain those holes that we come upon the idea of the multiverse. So let's examine some of those gaps, to see why a multiverse might start to sound appealing.

कुछ बड़ी चीजें हैं जिनका मानक मॉडल उत्तर नहीं देता है। जैसे मानक मॉडल के भीतर गुरुत्वाकर्षण कैसे काम करता है, और कैसे अन्य तीन मौलिक बल एक में एकजुट हो सकते हैं। एक और उत्कृष्ट प्रश्न यह है कि ब्रह्मांड काफी हद तक डार्क मैटर और ऊर्जा से बना है; हम कभी भी यह नहीं देख पाए कि वह रहस्यमय "अन्य" मामला क्या है। तीसरा यह है कि जब हमने एलएचसी प्रयोगों में हिग्स बोसोन को देखा, तो हमने इसे एक ऐसे द्रव्यमान पर देखा जिसका कोई मतलब नहीं था। यह बहुत बड़ा होना चाहिए था; यह वास्तव में काफी हल्का था [स्रोत: फर्मिलैब]. अब आप या मैं - यह मानते हुए कि आप विश्व-प्रसिद्ध भौतिक विज्ञानी नहीं हैं, और यदि आप कृपया स्वयं को पहचानें - तो शायद सोच रहे हैं, "बहुत बुरा। ऐसा लगता है कि मानक मॉडल इतना मानक नहीं है, या बहुत अधिक मॉडल नहीं है। . वैकल्पिक मानक मॉडल बनाने के लिए ड्राइंग बोर्ड पर वापस जाएं जो वास्तव में सामान की व्याख्या करता है।"

हालाँकि, याद रखें कि मानक मॉडल की वास्तव में पुष्टि की गई है; दूसरे शब्दों में, मानक मॉडल की भविष्यवाणी की गई हर चीज देखी गई है। ऐसा लगता है कि मानक मॉडल को खत्म करने की जरूरत नहीं है; हमें "बस" भौतिकी को समझने की जरूरत है जो यह व्याख्या नहीं करता है।

We're in a fascinating time to examine what the lies beyond the Standard Model, thanks to the Large Hadron Collider. The LHC works by smashing protons together at enormous speeds -- nearly the speed of light. (That's why they call them particle accelerators.) When the protons collide, a small-scale Big Bang occurs that reproduces the conditions right after our universe began. We can study the debris that flies from these proton-smashes to see if we can find any particles that might go beyond the Standard Model, giving us a better idea of how to answer the questions the model doesn't.

याद रखें कि हमने कैसे कहा था कि हमें कण भौतिकी के लिए इतना उपजाऊ समय प्रदान करने के लिए लार्ज हैड्रॉन कोलाइडर को धन्यवाद देना चाहिए? कुछ वैज्ञानिकों को पुराने एलएचसी के लिए "कुछ नहीं के लिए धन्यवाद" बड़बड़ाने की अधिक संभावना है। क्योंकि हिग्स से परे, इसे कुछ भी नहीं मिला है। जो एक बहुत बड़ी बात है, क्योंकि मानक मॉडल के छिद्रों को भरने के लिए एक व्यापक रूप से स्वीकृत विचार सुपरसिमेट्री का विचार था। संक्षेप में, सुपरसिमेट्री ने कहा कि द्रव्यमान या बल के प्रत्येक ज्ञात कण के लिए, एक अभी तक अनदेखा सुपरपार्टनर था जो बहुत भारी था।

Supersymmetry would present an elegant, natural solution to a whole host of Standard Model questions. It presents a viable candidate for dark matter (in the form of a superpartner), it explains mass discrepancies and it even could unify the three forces at a single high energy [source: Schwartz]. Unfortunately, the LHC hasn't found a single superpartner yet, although we really should be finding some at about the same mass as the Higgs. In fact, we haven't found any evidence for supersymmetry, period.

That's where the multiverse comes in. It's yet another extension of the Standard Model that tries to explain some of the lingering questions that the Standard Model isn't really designed to answer. And boy, is it controversial.

अनिवार्य रूप से, बहुविविध अवधारणा (और एक से अधिक हैं) का कहना है कि यह ब्रह्मांड में एकमात्र ब्रह्मांड नहीं है। जबकि चीजें हमारे छोटे से कोने में एक तरह से काम कर सकती हैं, यह किसी भी तरह से गारंटी नहीं देता है कि एक निरंतर, प्राकृतिक क्रम है जिसमें पूंजी पी के साथ भौतिकी शामिल है।

ये बहुविविध विचार विभिन्न रूपों की मेजबानी करते हैं। शायद हम एक ब्रह्मांड में एक ब्रह्मांड के शीर्ष पर एक ब्रह्मांड के शीर्ष पर रहते हैं, और इसी तरह अनंत में। शायद हम ब्रह्मांडों के अनंत क्षेत्र में "जेब" ब्रह्मांड में रहते हैं। हो सकता है कि हम ऐसे ब्रह्मांडों के ब्रह्मांड में भी रहते हों जहां किसी भी चीज का कोई भी संभावित परिणाम हो सकता है, क्योंकि सभी संभावनाएं अपने ब्रह्मांड में मौजूद हैं। किसी भी संदर्भ में, मल्टीवर्स में एक महत्वपूर्ण बिंदु शामिल है: हम एक दुर्घटना हैं। हमारे ब्रह्मांड को विशेष रूप से सही-सही स्थिरांक के लिए तैयार नहीं किया गया है जो हमारे अस्तित्व - और हर चीज के अस्तित्व को संभव बनाता है। इसके बजाय, यह केवल एक सांख्यिकीय संभावना है कि ब्रह्मांडों की एक अनंत संख्या में, उनमें से एक हमारे जैसे कणों के साथ बाहर आएगा, जो परमाणु, अणु, घास, वायु, तारे, लकी चार्म और लोगों को बनाने के लिए टकरा सकते हैं।

बहुत सारे भौतिकविदों को यह संभावना धूमिल लगती है। जब खोजने के लिए कुछ नहीं है तो ब्रह्मांड का अध्ययन क्यों करें? अगर यह एक सांख्यिकीय संयोग के अलावा और कुछ नहीं है कि हमारी दुनिया जिस तरह से काम करती है, तो यह पता लगाने की कोशिश करने में क्या रोमांचक है कि ताकतें किस ऊर्जा को एकजुट करती हैं? यह सिर्फ एक नंबर है। लेकिन मल्टीवर्स से सावधान रहने के हो-हम कारणों से परे, कुछ भौतिकविदों का तर्क है कि यह सर्वथा गैर-जिम्मेदार विज्ञान है, क्योंकि इसे देखा नहीं गया है और कोई भी इसे साबित नहीं कर सकता है।

Of course, science is often based on big questions that aren't always easily tested; that's completely fair. We can't just come up with ideas based on fact, or else there would never be a spark of creativity to move us beyond what we already know. But scientists do rely on moving toward finding testable hypotheses, or else we're in another realm -- dare I say, universe -- called philosophy.

Which is exactly what some physicists find so upsetting about the multiverse and other seemingly untestable doozies like string theory, with its multiple dimensions we have no hope of seeing. (Or feeling. Or hearing. You get the idea.) If we can't test them, they're nothing but theoretical ideas, relegated to dinner party "what if" discussions.

Of course, a lot of important scientific theories don't appear to be easily testable at the outset. The problem with multiverses is that it requires us to stop looking at the things we can see, and try to explore what we can't see [source: Frank]. Attempting to unlock the mystery of what we can observe, some would argue, is far more important than chasing the hypothetical things we have no hope of discovering.

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Author's Note: What is the multiverse?

As you might be able to tell, the concept of the multiverse is wildly polarizing in the physics community. In the sources, you'll see examples from people who both love and loathe it, and I would encourage you to read both sides of the argument.

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Sources

  • Ellis, George F.R. "Does the multiverse really exist?" Scientific American. August 2011. (July 24, 2014) http://www.scientificamerican.com/article/does-the-multiverse-really-exist/
  • Fermilab, U.S. Department of Energy. "Why Supersymmetry?" YouTube video. May 31, 2013. (July 27, 2014) https://www.youtube.com/watch?v=09VbAe9JZ8Y&feature=youtu.be
  • Folger, Tim. "Science's alternative to an intelligent creator." Discover Magazine. Nov. 10, 2008. (July 24, 2014) http://discovermagazine.com/2008/dec/10-sciences-alternative-to-an-intelligent-creator
  • Frank, Adam. "One universe too many?" NPR. March 16, 2010. (July 24, 2014) http://www.npr.org/blogs/13.7/2010/03/one_universe_too_many_string_t.html
  • Hellier, Coel. "The multiverse as a scientific concept." Scientia Salon. June 3, 2014. (July 27, 2014) http://scientiasalon.wordpress.com/2014/06/03/the-multiverse-as-a-scientific-concept-part-i/
  • Moskowitz, Clara. "5 reasons we may live in a multiverse." Space.com. Dec. 7, 2012. (July 24, 2014) http://www.space.com/18811-multiple-universes-5-theories.html
  • O'Neill, Ian. "Will science burst the multiuniverse's bubble?" Discover Magazine. July 18, 2014. (July 24, 2014) http://news.discovery.com/space/will-science-burst-the-multiverses-bubble-140718.htm#mkcpgn=rssnws1
  • Schwartz, John H. "Superpartners." California Institute of Technology. (July 24, 2014) http://theory.caltech.edu/people/jhs/strings/str121.html
  • Woit, Peter. "Is string theory even wrong?" American Scientist. March-April 2002. (July 24, 2014) http://www.americanscientist.org/issues/pub/is-string-theory-even-wrong