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多元宇宙衝突は空に点在する可能性があります
宇宙の歴史の初期に、私たちの宇宙は別の宇宙にぶつかった可能性があります。ビッグバンの残光に痕跡を残した可能性のある原始的な衝突です。
物理学者は、別の宇宙との古代の衝突の証拠を探しています。
彼女の同僚の多くと同様に、 Hiranya Peiris ユニバーシティカレッジロンドンの宇宙学者であるa>は、かつて私たちの宇宙は広大な多元宇宙の多くの宇宙の1つにすぎない可能性があるという考えを大いに却下しました。それは科学的に興味をそそるものでしたが、根本的にテストすることもできませんでした。彼女は、銀河がどのように進化するかなど、より具体的な質問に研究を集中することを好みました。
ある夏、アスペン物理学センターで、ペイリスはペリメーター研究所の Matt Johnson は、アイデアを研究するためのツールの開発に関心があると述べました。彼は彼らが協力することを提案しました。
最初、ペイリスは懐疑的でした。 「オブザーバーとして、どんな理論も面白くてエレガントであっても、検証可能な結果がなければ、深刻に欠けていると思います」と彼女は言いました。しかし、ジョンソンは、コンセプトをテストする方法があるかもしれないと彼女に確信させました。私たちが住んでいる宇宙がずっと前に別の宇宙と衝突した場合、衝突は宇宙マイクロ波背景放射(CMB)に痕跡を残し、からのかすかな残光です。ビッグバン。そして、物理学者がそのような署名を検出できれば、それは多元宇宙への窓を提供するでしょう。
コロンビア大学の物理学者ErickWeinberg 、この多元宇宙を沸騰する大釜と比較することで説明します。泡は個々の宇宙、つまり時空の孤立したポケットを表しています。鍋が沸騰すると、泡が膨張し、時には衝突します。同様のプロセスが宇宙の最初の瞬間に起こった可能性があります。
最初の会議から数年で、ペイリスとジョンソンは、初期の瞬間に別の宇宙との衝突がどのように何かを送ったかを研究しました私たちの宇宙全体の衝撃波に似ています。彼らは、CMBをマッピングするプランク宇宙望遠鏡からのデータでそのような衝突の証拠を見つけることができるかもしれないと考えています。
プロジェクトは機能しないかもしれない、とペイリスは認めます。それは、私たちが多元宇宙に住んでいるだけでなく、私たちの宇宙が私たちの主要な宇宙の歴史の中で他の宇宙と衝突したことも必要とします。しかし、物理学者が成功した場合、彼らは私たち自身を超えた宇宙の最初のありそうもない証拠を得るでしょう。
バブルが衝突したとき
かつて、多元宇宙論は空想科学小説やクラックポットの領域に追いやられていました。 「あなたはクレイジーな土地に行ったようです」と、理論物理学ペリメーター研究所とヨーク大学で共同任命をしているジョンソンは言いました。しかし、科学者たちは多元宇宙が何であるかについて多くのバージョンを考え出しました。いくつかは他よりもクレイジーではありません。
ペイリスと彼女の同僚が興味を持っている多元宇宙は、最初に物議を醸した「多世界」仮説ではありません。 1950年代に提案され、すべての量子イベントが別々の宇宙を生み出すと考えています。また、この多元宇宙の概念は、平行世界の人気のあるサイエンスフィクションの比喩、私たちの時空からピンチオフして別々の領域になる新しい宇宙に関連していません。むしろ、このバージョンは、宇宙の最初の瞬間の広く受け入れられている理論であるインフレーションの結果として生じます。
インフレーションは、ビッグバンの直後に私たちの宇宙が突然の急速な膨張を経験し、ほんの一瞬で25億光年に及ぶ非常に小さな斑点。
しかし、一度始まったインフレは完全に止まることはない傾向があります。理論によれば、宇宙が拡大し始めると、それはいくつかの場所で終わり、今日私たちの周りに見られる宇宙のような領域を作成します。しかし、他の場所では、インフレーションは単に未来に向かって永遠に続くでしょう。
この機能により、宇宙論者は永遠のインフレーションと呼ばれるシナリオを考えるようになりました。この写真では、空間の個々の領域が膨張を停止し、私たちが住んでいるような「バブル宇宙」になります。しかし、より大きな規模では、指数関数的拡大は永遠に続き、新しいバブル宇宙が絶えず作成されています。観測者は光速より速く移動せずにあるバブルから次のバブルに移動することができなかったため、同じ時空の一部であるにもかかわらず、各バブルはそれ自体が宇宙と見なされます。また、各バブルには独自の物理法則がある場合があります。 「あなたが永遠のインフレーションを買うならば、それは多元宇宙を予測します」とペイリスは言いました。
2012年、PeirisとJohnsonは Anthony Aguirre および Max Wainwright <とチームを組みました。 / a> —カリフォルニア大学サンタクルーズ校の両方の物理学者—2つの泡だけでシミュレートされた多元宇宙を構築します。彼らは、泡が衝突した後に何が起こったのかを研究して、観察者が何を見るかを決定しました。チームは、2つのバブル宇宙の衝突は、独特の温度プロファイルを持つCMB上のディスクとして表示されると結論付けました。
バブル宇宙との古代の衝突は、宇宙マイクロ波背景放射の温度を変化させ(左)、潜在的に観測される可能性のあるかすかな円盤を空に作成しました(右)。…