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우리가 볼 수있는 모든 것 이상은 무엇입니까? 질문은 대답 할 수없는 것처럼 보일 수 있습니다. 그럼에도 불구하고 일부 우주 학자들은 반응을 가지고 있습니다. 우리 우주는 붓기 거품입니다. 그 밖에는 더 많은 거품 우주가 존재하며 모두 영원히 넓어지고 활력이 넘치는 바다에 몰두했습니다.
아이디어는 편광입니다. 일부 물리학 자들은 우리의 거품이 왜 그렇게 특별 해 보이는지 (특정 거품 만 생명을 주최 할 수 있음)를 설명하기 위해 다중 사람들을 받아들이고, 다른 물리적 인 우주를 예측하기 때문에 테스트 가능한 예측을하지 않는 이론을 거부합니다. 그러나 일부 연구자들은 이론의 정확한 결과를 아직 해결하기에 충분히 영리하지 않았다고 기대합니다.
이제 여러 팀이 Multiverse Bubbes와 Bubble Univers가 충돌 할 때 어떻게되는지 정확하게 유추 할 수있는 새로운 방법을 개발하고 있습니다.
토론토 대학교의 우주 학자 인 조나단 브래 덴 (Jonathan Braden)은“긴 기회입니다.
Multiverse 가설은 우리 자신의 우주의 탄생을 이해하려는 노력에서 비롯되었습니다. 우주의 대규모 구조에서 이론가들은 코스모스의 초기 단계에서 폭발적인 성장 박차의 징후를 봅니다. 1980 년대 초, 물리학 자들이 공간이 어떻게 시작되었고 멈추는지를 조사하면서 불안한 그림이 나타났습니다. 연구원들은 공간이 (우리의 거품 우주에서) (우리의 거품 우주에서) 팽창이 멈추지 않았지만, 양자 효과는 대부분의 공간을 계속 부풀려야한다는 것을 깨달았습니다.
.거품 우주와 주변 환경의 차이는 공간 자체의 에너지로 귀결됩니다. 공간이 가능한 한 비어 있고 더 많은 에너지를 잃을 수 없을 때 물리학자가“진정한”진공 상태라고 부르는 것이 존재합니다. 공이 바닥에 누워있는 것을 생각하십시오. 더 이상 떨어질 수는 없습니다. 그러나 시스템에는 "거짓"진공 상태가있을 수 있습니다. 테이블 위의 그릇에 공을 상상해보십시오. 공은 조금만 굴릴 수 있으며, 머무르는 동안 조금만 굴릴 수 있습니다. 그러나 충분히 큰 충격은 진정한 진공 상태에서 바닥에 착륙 할 것입니다.
우주 론적 맥락에서, 공간은 유사하게 잘못된 진공 상태에 갇힐 수 있습니다. 잘못된 진공 청소기는 때때로 진정한 진공 (임의의 양자 이벤트를 통해)으로 긴장을 풀고,이 진정한 진공은 붓기 거품으로 바깥쪽으로 풍선으로, 거짓 진공 부패가 불리는 과정에서 허위 진공의 초과 에너지에 대한 축제를 바깥쪽으로 갈게됩니다. 이 과정은 우리의 우주를 강타로 시작했을 수도 있습니다. University College London의 우주 학자 인 Hiranya Peiris는“진공 거품은 우리 우주의 역사상 첫 번째 사건 일 수 있습니다.
그러나 물리학 자들은 진공 거품이 어떻게 행동하는지 예측하기 위해 강력하게 고군분투합니다. 버블의 미래는 더미의 수많은 세부 사항에 달려 있습니다. 기포는 또한 빠르게 변합니다. 상속인 벽은 바깥쪽으로 날아갈 때 빛의 속도에 접근하고 양자 기계적 무작위성과 파도를 특징으로합니다. 이러한 과정에 대한 다른 가정은 상충되는 예측을 제공하며, 어느 것이 현실과 유사 할 수 있는지 알 수있는 방법이 없습니다. Braden은“물리학 자들이 그들을 다루기가 매우 어려운 많은 일을 취하고 그들 모두를 함께 뭉개서``계속 진행하고있는 일을 알아 내십시오.”라고 Braden은 말했습니다.
.그들은 다중 사람들의 실제 진공 거품을 자극 할 수 없기 때문에 물리학 자들은 디지털 및 물리적 아날로그를 찾았습니다.
한 그룹은 최근 간단한 시뮬레이션에서 진공 거품 같은 동작을 동원했습니다. California Institute of Technology의 저명한 이론 물리학자인 John Preskill을 포함한 연구원들은“당신이 생각할 수있는이 문제의 대부분의 베이비 버전”으로 시작했습니다. Ashley Milsted는 다음과 같이 지적 할 수있는 약 1,000 개의 디지털 화살표가 있습니다. 주로 위쪽 화살표가 주로 거품 벽으로 표시된 일련의 아래쪽 화살표를 만났고 화살표를 뒤집어 연구원들은 거품 벽을 움직이고 충돌시킬 수 있습니다. 특정 상황 에서이 모델은 본질적으로 더 복잡한 시스템의 동작을 완벽하게 모방합니다. 연구원들은이를 사용하여 잘못된 진공 부패 및 거품 충돌을 시뮬레이션하기를 희망했습니다.
처음에는 간단한 설정이 현실적으로 작동하지 않았습니다. 거품 벽이 함께 추락했을 때, 그들은 예상되는 복잡한 잔향이나 입자의 유출 중 어느 것도 (라인을 파문하는 뒤집힌 화살의 형태로) 완벽하게 반등했습니다. 그러나 일부 수학적 번영을 추가 한 후, 팀은 충돌하는 벽이 활기 넘치는 입자를 뿜어내는 것을 보았습니다. 충돌이 더 폭력적으로 증가함에 따라 더 많은 입자가 나타납니다.
그러나 2020 년 12 월에 사전 인쇄물에 나타난 결과는 전통적인 계산에 대한이 문제에서 막 다른 골목을 예고합니다. 연구원들은 결과 입자가 어울리면 공유 된 양자 상태에 들어가는“얽히게”가된다는 것을 발견했습니다. 그들의 상태는 각각의 추가 입자마다 기하 급수적으로 더 복잡해지며, 가장 강력한 슈퍼 컴퓨터조차도 시뮬레이션을 질식시킵니다.
이런 이유로, 연구원들은 거품 행동에 대한 추가 발견이 성숙한 양자 컴퓨터를 기다려야 할 수도 있다고 말합니다. 계산 요소 (큐 비트)가 직접 경험하기 때문에 양자 얽힘을 처리 할 수있는 사원
.한편, 다른 연구자들은 자연이 그들을 위해 수학을하도록하기를 희망합니다.
영국 더럼 대학교의 물리학자인 Michael Spannowsky와 Steven Abel은 진공 청소기와 동일한 양자 규칙에 의해 연주되는 장치를 사용하여 까다로운 계산을 회피 할 수 있다고 생각합니다. Spannowsky는“본질적으로 실현 된 장치에서 시스템을 인코딩 할 수 있다면 계산할 필요가 없습니다. "이것은 이론적 예측보다 실험이 더 많아집니다."
이 장치는 양자 어닐러로 알려져 있습니다. 제한된 양자 컴퓨터 인이 제품은 큐 비트가 사용 가능한 가장 낮은 에너지 구성을 찾도록함으로써 최적화 문제 해결을 전문으로합니다.
D-Wave라는 상업적인 양자 어닐러를 사용하여 Abel과 Spannowsky는 약 200 큐브 스트링을 프로그램하여 양자 장을 더 높고 낮은 에너지 상태로 모방하여 잘못된 진공 및 진정한 진공과 유사합니다. 그런 다음 시스템을 풀고 전자가 후자로 어떻게 부패했는지 지켜 보았습니다.
2020 년 6 월의 사전 인쇄에 기술 된 실험은 단지 알려진 양자 효과를 확인했으며 진공 부패에 대한 새로운 것을 밝히지 않았다. 그러나 연구자들은 결국 D-wave를 사용하여 현재의 이론적 예측을 넘어서 발끝을 타기를 희망합니다.
세 번째 접근 방식은 컴퓨터를 뒤로두고 거품을 직접 날려 버리는 것을 목표로합니다.
거의 밝은 속도로 팽창하는 양자 거품은 오기가 쉽지 않지만 2014 년 호주와 뉴질랜드의 물리학 자들은 Bose-Einstein 응축수 (BEC)로 알려진 이국적인 문제를 사용하여 실험실에서 일부를 만들 수있는 방법을 제안했습니다. 거의 절대 0으로 냉각되면, 얇은 가스 구름은 BEC에 응축 될 수 있으며, 드문 양자 기계적 특성에는 2 개의 레이저가 방해 할 수있는 한 다른 BEC를 방해하는 능력이 포함됩니다. 두 응축수가 올바른 방식으로 방해가되면, 그룹은 예측 된 경우, 실험가는 응축수에서 형성되는 거품의 직접적인 이미지를 포착 할 수 있어야합니다.
Peiris는“실험이기 때문에 자연이 양자 효과와 고전적 효과를 포함하여 자연을 넣고 싶어하는 모든 물리학을 정의하여 포함합니다.”라고 Peiris는 말했습니다.
Peiris는 무관심한 효과로 인한 붕괴에 대해 응축수 혼합을 안정화시키는 방법을 연구하는 물리학 자 팀을 이끌고 있습니다. 수년간의 일을 마친 후, 그녀와 그녀의 동료들은 마침내 프로토 타입 실험을 할 준비가되었으며 향후 몇 년 안에 응축수 거품을 불고 싶어합니다.
모든 것이 잘 진행되면, 그들은 거품이 형성되는 속도와 하나의 거품의 인플레이션이 어떻게 다른 거품이 근처에 팽창 할 확률을 변화 시키는가의 두 가지 질문에 대답 할 것입니다. 실험의 이론적 토대에 기여한 Braden은 이러한 쿼리는 현재 수학으로조차도 공식화 될 수 없다고 말했다.
이 정보는 Braden 및 Peiris와 같은 우주 학자들이 먼 과거의 이웃 거품 우주에서 나온 것이 우리의 우주를 떨게했는지 정확히 계산하는 데 도움이 될 것입니다. 그러한 만남의 흉터는 하늘에서 원형 차가운 곳 일 것입니다. Peiris와 다른 사람들은 찾아서 찾지 못했습니다. 그러나 충돌이 중력파를 생성하는지 여부와 같은 다른 세부 사항은 알려지지 않은 거품 세부 사항에 따라 다릅니다.
Multiverse가 단지 Mirage 인 경우, 물리학은 여전히이를 발견하기 위해 개발중인 많은 도구로부터 혜택을받을 수 있습니다. 다중 사람들을 이해하는 것은 어디에나있는 공간의 물리학을 이해하는 것입니다.
페이리스는“진공 부패가 물리학의 유비쿼터스 특징처럼 보인다”고 말했다.
찰리 우드 (Charlie Wood)는 지구 안팎에서 물리 과학의 발전을 다루는 기자입니다. 그의 작품은 에 나타났습니다 Scientific American , 기독교 과학 모니터와 Livescience, 다른 출판물들. 이전에는 모잠비크와 일본에서 물리와 영어를 가르쳤으며 브라운 대학교에서 물리학 학사 학위를 받았습니다.
