Вселенная, в которой располагается Солнечная система и Млечный Путь, может быть не единственной. Математики не раз предсказывали вероятность того, что за пределами нашей действительности могут существовать параллельные измерения, однако проверить их гипотезы практически не представляется возможным. Тем не менее, физики ЦЕРНа разработали сценарий нового эксперимента для Большого адронного коллайдера, который поможет понять, правдоподобны ли фантазии о других вселенных.
Статья, опубликованная командой учёных во главе с Миром Фейзалем (Mir Faizal) в журнале Physics Letters B, гласит, что ключом к нахождению параллельных вселенных может быть создание миниатюрных чёрных дыр на определённом энергетическим уровне. Если такие объекты удастся получить внутри БАКа, это будет означать, что дополнительные измерения, предсказанные теорией струн, существуют, а значит, есть и другие вселенные.
"Обычно, когда люди думают о мультивселенных, то представляют себе особую интерпретацию квантово-механических явлений, при которой каждый исход актуализируется. Однако такой подход невозможно проверить, и потому мы относим его к философии, но не к науке. А вот возможность существования реальных миров в параллельных измерениях, предсказанных теорией струн, теоретически проверить можно", — рассказывает доктор Фейзаль.
Физики предположили, что гравитация может "протекать" из нашей Вселенной в параллельную, и это можно проверить путём создания миниатюрных чёрных дыр. Это явление учёные назвали гравитационной радугой (для тех, кто ещё окончательно не запутался в вопросе), её проявление возможно лишь на определённом энергетическом уровне. Если эксперимент сойдётся с расчётами, то исследователи будут знать, что гипотеза о существовании параллельных вселенных вполне правдоподобна.
В некотором смысле эта идея не нова. В Большом адронном коллайдере физики уже искали микроскопические чёрные дыры, но так ничего и не нашли. Это объясняется тем, что энергия, необходимая для производства чёрных дыр в четырёх измерениях (1019 ГэВ), будет намного выше, чем энергия, до которой может разогнать частицы БАК (14 ТэВ).
Если же дополнительные измерения существуют, то они будут снижать энергию, необходимую для формирования чёрных дыр, до уровня, который БАК может достичь. Как пояснил доктор Фейзаль, это происходит потому, что гравитация из нашей Вселенной может каким-то образом утекать в параллельные. Однако тот факт, что чёрные дыры до сих пор не были сформированы внутри БАКа, говорит о том, что параллельных измерений может и не существовать.
В своей работе доктор Фейзаль и его коллеги предложили другое объяснение тому, почему чёрные дыры так и не появились в БАКе. Они полагают, что нынешняя модель гравитации, которая была использована для вычисления необходимого уровня энергии появления чёрных дыр, не совсем точна, поскольку не учитывает квантовых эффектов.
Согласно общей теории относительности Эйнштейна, гравитация может рассматриваться как искривление пространства и времени. Тем не менее, учёные отмечают, что эта геометрия пространства и времени, ответственная за гравитацию, деформируется в масштабе Планка. Они разработали новую теорию гравитационной радуги с учётом этого изменения геометрии пространства и времени при масштабе Планка, при котором и формируются миниатюрные чёрные дыры.
Разрабатывая теорию гравитационной радуги, учёные обнаружили, что для производства миниатюрных чёрных дыр в Большом адронном коллайдере требуется несколько больше энергии, чем считалось ранее. До сих пор поиск осуществлялся при энергиях в 5,3 ТэВ, но доктор Фейзаль и его коллеги уверены, что для открытия параллельных измерений необходимо достичь энергии, по крайней мере, в 9,5 ТэВ для шести измерений и 11,9 ТэВ для десяти. А поскольку теперь БАК достигнет 14 ТэВ, то окончательная проверка станет возможной.
"Если нам удастся создать миниатюрные чёрные дыры в адронном коллайдере, то этот эксперимент возымеет большие последствия для самых разных областей физики. Мы не только докажем теорию струн, наличие параллельных измерений и иных вселенных, но и сможем разрешить знаменитый парадокс исчезновения информации в чёрной дыре. В этом и заключается прелесть нашей теории гравитационной радуги: она гласит, что существует некий минимальный радиус, дальше которого дыра не может сжаться, а значит, она и не обладает абсолютной плотностью", — рассказывает доктор Фейзаль.
Конечно же, существует вероятность того, что чёрные дыры создать не удастся. Такой исход также будет иметь свои последствия для фундаментальной физики. Прежде всего, это может означать, что никаких параллельных измерений не существует. Также возможно, что они существуют, но они намного меньше, чем принято считать. Или же просто необходимо будет снова пересмотреть параметры теории гравитационной радуги.
