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네 번째 코페르니 카 혁명

태양은 45 억 년 전에 형성되었지만 연료가 다 떨어지기 전에 약 60 억 년이 걸렸습니다. 그런 다음 내면의 행성을 둘러싸고 날아갑니다. 그리고 넓은 우주는 계속해서 더 차가워지고 빈번 해지기로 계속 될 것입니다. 우디 앨런을 인용하자면, 영원은 특히 끝까지 매우 길다.

태양의 죽음을 목격하는 모든 생물은 인간이 아닙니다. 그들은 우리가 벌레와 마찬가지로 우리와 다를 것입니다. 지구와 훨씬 뛰어난 포스트의 진화는 우리를 이끌어 낸 다윈의 진화만큼 연장 될 수 있으며 더욱 훌륭 할 수 있습니다. 그리고 진화 속도가 빨라질 것입니다. 그것은 자연 선택보다 훨씬 빠르게 운영되며 유전학 및 인공 지능 (AI)의 발전에 의해 주도되는 기술 시간의 기술 시간에 대한 "지능형 설계"를 통해 발생할 수 있습니다. 장기적인 미래는 아마도 유기적 인“생명”보다는 전자에있을 것입니다.

우주 학적 용어 (또는 실제로 다윈의 시간 프레임)에서 천년은 순간 일뿐입니다. 그러므로 몇 세기 동안 또는 몇 천년 동안“빨리”가 아니라 그보다 수백만 배 더 오래“천문학적”타임 스케일 스케일을 위해합시다. 우리 은하계의 별이 탄생과 사망의“생태”는 Andromeda Galaxy와의 영향의“환경 충격”에 의해 충격을받을 때까지 점차 느리게 진행될 것입니다. 우리 은하, 안드로메다 (Andromeda)와 그들의 작은 동료들 (이제 지역 그룹이라고 불리는 것을 구성하는 작은 동료들)의 잔해는 그 후에 별 하나의 무정형 떼로 집계 될 것입니다.

그러나 우주의 규모에서, 중력 매력은 빈 공간에서 잠재 된 신비한 힘에 의해 압도되어 은하를 서로 밀어냅니다. 은하는 무언가 무언가가 블랙홀에 빠질 때 일어나는 일의 내부 버전처럼 가속화되어 수평선 위로 사라집니다. 1,000 억 년이 지난 후에 볼 수있는 모든 것은 우리 지역 단체의 죽은 스타가 될 것입니다. 그러나 이들은 수조 수십 년 동안 계속 될 수 있습니다. 아마도 살아있는 시스템이 복잡성을 얻고“부정적인 엔트로피”가 정점에 도달하기위한 장기적인 경향이있을 수 있습니다. 한 번 별과 가스에 있었던 모든 원자는 살아있는 유기체 또는 실리콘 칩처럼 복잡한 구조로 변형 될 수 있지만 우주 규모로 변형 될 수 있습니다. 어두워지는 배경에 비해 양성자가 부패하고, 암흑 물질 입자가 소멸되고, 블랙홀이 증발 할 때 때때로 번쩍이고, 침묵.

1979 년, 프리먼 다이슨 (Freeman Dyson)은“우주의 운명이 거짓말을 해야하는 수치 적 범위를 확립하는 것”이라는 목표는 현재 고급 기사를 발표했다. 모든 자료가 컴퓨터 나 초 지능으로 최적으로 변환 되더라도 얼마나 많은 정보를 처리 할 수 ​​있는지에 대한 제한이 여전히 있습니까? 무한한 수의 생각이 생각 될 수 있습니까? 대답은 우주론에 달려 있습니다. 저온에서 계산을 수행하려면 에너지가 적습니다. 우리가있는 우주의 경우, 다이슨의 한계는 유한하지만,“사상가”가 시원하고 천천히 생각하면 극대화 될 것입니다.

공간과 시간에 대한 우리의 지식은 불완전합니다. 아인슈타인의 상대성 (중력과 우주를 설명)과 양자 원리 (원자 규모를 이해하는 데 중요)는 20 세기 물리학의 두 기둥이지만 통일되는 이론은 미완성 사업입니다. 현재 아이디어는 진보가 가장 단순한 실체로 보일 수있는 것을 완전히 이해하는 데 의존 할 것이라고 제안합니다.“단순한”빈 공간 (진공)은 일어나는 모든 일의 경기장입니다. 그것은 풍부한 질감을 가질 수 있지만, 스케일은 원자보다 작은 조 2 조입니다. 문자열 이론에 따르면, 평범한 공간의 각 "포인트"는이 배율로 보면 여러 차원에서 단단히 접힌 종이 접기로 드러날 수 있습니다. 라이벌 이론이 있지만 이것들은 같은 작은 규모를 불러옵니다.

우리가 망원경으로 조사 할 수있는 전체 도메인에 동일한 기본 법칙이 적용됩니다. 그렇지 않았으며, 그들의 행동에서“아나 키아”원자가 없었습니다. 우리는 관찰 가능한 우주를 이해하는 데 아무런 진전이 없었습니다. 그러나이 관찰 가능한 영역은 모든 물리적 현실이 아닐 수 있습니다. 일부 우주론 학자들은“우리의”빅뱅이 유일한 것은 아니라고 추측합니다. 물리적 현실은 전체“다중 사람들”을 포괄 할 수있을 정도로 웅장하다는 것입니다.

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우리는 유한 한 수의 유한 한 은하 만 볼 수 있습니다. 본질적으로 우리 주변에 수평선이 있고 빛이 우리에게 도달 할 수있는 가장 큰 거리를 묘사하기 때문입니다. 그러나 그 껍질은 바다 한가운데에 있다면 수평선을 묘사하는 원보다 더 물리적 의미가 없습니다. 보수적 인 천문학 자조차도 천문학 자들이 전통적으로“우주”라고 불리는 망원경 범위 내에서 시공간의 양이 빅뱅의 여파의 작은 부분 일 뿐이라고 확신합니다. 우리는 지평선 너머에 위치한 훨씬 더 많은 은하를 기대할 수 없으며, 각각은 (주최하는 모든 지능과 함께) 우리 자신의 것처럼 진화 할 것입니다.

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충분한 원숭이에게 충분한 시간이 주어지면 셰익스피어의 작품 (그리고 실제로 다른 모든 책과 함께 모든 고브 블리 디 크스 끈)을 쓸 것이라는 친숙한 생각입니다. 이 진술은 수학적으로 정확합니다. 그러나 최종 성공보다 우선하는“실패”의 수는 약 1 천만 자릿수의 숫자입니다. 가시 우주의 원자 수조차도 80 자리 만 있습니다. 우리 은하계의 모든 행성들이 첫 번째 행성이 ​​형성된 이래로 타이핑 한 원숭이들과 크롤링을한다면, 그들이 한 최선의 방법은 단일 소네트를 입력하는 것입니다 (출력에는 전 세계의 모든 문헌에서 짧은 일관성을 포함하지만 단일 작업은 없습니다). 책이 엄청나게 불가능한 한 특정 편지 세트를 생산하는 것은 관찰 가능한 우주 안에서도 한 번도 일어나지 않았을 것입니다. 우리가 주사위를 던질 때 우리는 결국 6 번의 연속 연속을 얻지 만 (편견이 없다면) 우리는 10 억 년 동안 계속 되었더라도 100 개 이상 연속으로 얻을 것으로 기대하지 않을 것입니다.

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그러나 우주가 충분히 뻗어 있다면 모든 것이 일어날 수 있습니다. 우리의 지평을 넘어서는 어느 곳에서나 지구의 복제품이있을 수 있습니다. 이를 위해서는 공간이 매우 커야합니다. 단순히 백만 자릿수가 아니라 10 숫자에서 10 숫자로 100 자리에 달하는 숫자로 설명됩니다. 100의 힘 10은 구고라고 불리며, googol of Zeros가있는 숫자는 Googolplex입니다.

충분한 공간과 시간이 주어지면, 상상할 수있는 모든 사건의 사슬은 어딘가에서 재생 될 수 있지만, 거의 모든 것이 우리가 생각할 수있는 관찰의 범위에서 멀어 질 것입니다. 조합 옵션은 가능한 모든 선택을 취하면서 우리 자신의 복제품을 포함 할 수 있습니다. 선택을해야 할 때마다 복제본 중 하나가 각 옵션을 취합니다. 당신은 당신이 내리는 선택이 "결정된"것이라고 생각할 수 있습니다. 그러나 (우리의 관찰의 지평을 훨씬 넘어서) 당신은 반대의 선택을 한 아바타가 있다는 것은 위로 일 수 있습니다.

이 모든 것은“우리의”빅뱅의 여파 안에 포함될 수 있으며, 이는 엄청난 양으로 확장 될 수 있습니다. 그러나 그게 전부는 아닙니다. 우리가 전통적으로“우주”(“우리의”빅뱅의 여파”라고 불리는 것은 아마도 무한한 군도에서 한 섬, 공간과 시간의 패치 일뿐입니다. 단지 많은 빅뱅이 있었을 수도 있습니다. 이“다중 사람들”의 각 구성 요소는 다르게 식었을 수 있으며, 아마도 다른 법에 의해 지배 될 수 있습니다. 지구가 다른 사람들의 수백만 명 중에서 매우 특별한 행성 인 것처럼, 훨씬 더 큰 규모로 빅뱅은 다소 특별한 것이 될 수있었습니다. 이 크게 확장 된 우주적 관점에서 아인슈타인과 양자의 법칙은 우리의 우주 패치를 지배하는 교구 조례 일 수 있습니다. 따라서, 공간과 시간은 서브 미터 규모로 복잡하게 "거친"일뿐만 아니라, 천문학 자보다 훨씬 큰 척도에서도 풍부한 생태계의 동물처럼 복잡한 구조를 가질 수 있습니다. 우리의 현재 현실의 개념은“우주”가 물 한 숟가락 인 플랑크톤에게 이용할 수있는 지구의 관점에서 전체와 관련하여 수축 될 수 있습니다.

이것이 사실 일 수 있습니까? 21 세기 물리학의 도전은 두 가지 질문에 대답하는 것입니다. 첫째, 단지 하나가 아닌 많은 "빅뱅"이 있습니까? 둘째, 그리고 이것은 훨씬 더 흥미 롭습니다. 많은 사람들이 있다면 모두 같은 물리학에 의해 지배 되는가?

우리가 다국어에 있다면, 그것은 네 번째이자 가장 큰 코페르니 카 혁명을 암시 할 것입니다. 우리는 코페르니 카 혁명 자체를 가졌으며, 그 다음 은하에 수십억 개의 행성 시스템이 있다는 것을 깨달았습니다. 그런 다음 우리의 관찰 가능한 우주에는 수십억 개의 은하가 있습니다. 하지만 이제 그게 전부가 아닙니다. 천문학 자들이 관찰 할 수있는 전체 파노라마는“우리”빅뱅의 여파의 작은 부분 일 수 있습니다. 그 자체는 아마도 무한 앙상블 중 하나 일뿐입니다.

첫눈에, 평행 우주의 개념은 실질적인 영향을 미치기에는 너무 비래신처럼 보일 수 있습니다. 그러나 (그 변형 중 하나에서) 실제로 완전히 새로운 종류의 컴퓨터의 전망을 제공 할 수 있습니다. Quantum 컴퓨터는 사실상 가장 빠른 디지털 프로세서의 한계를 초월하여 실제로 평행 한 우주의 거의 무한대 사이에서 계산 부담을 공유 할 수 있습니다.

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50 년 전, 우리는 빅뱅이 있는지 확실하지 않았습니다. 예를 들어, 케임브리지 멘토 인 프레드 호글 (Fred Hoyle)은 영원하고 변하지 않는“정상 상태”우주를 선호 하면서이 개념에 이의를 제기했습니다. (그는 완전히 전환되지 않았다. 그의 나중에 그는“정상 뱅”이라고 불리는 타협 아이디어를지지했다.) 이제 우리는 특히 원시적 배경 방사선의 측정과 수소, 헬륨, 그리고 처음 3 분에 생성 된 수소, 헬륨 및 중수소의 측정에서 충분한 증거를 가지고있다. 지구의. 따라서 50 년 후, 우리가 일상 세계에서 실험과 관찰에 의해 확증 된“통일 된”물리 이론을 가질 수 있기를 희망하는 것은 과도한 낙관적이지 않습니다. 그것은 밀도와 에너지가 현재 이론이 적용되는 범위보다 훨씬 높은 2 조의 첫 번째 일에서 일어난 일을 설명 할만 큼 넓습니다. 미래의 이론이 다수의 빅뱅을 예측하는 것이라면 직접 검증 할 수는 없지만 (아인슈타인의 이론에 대한 신뢰를주는 것처럼, 이론이 관찰 할 수있는 영역에서 많은 시험에서 살아남 았기 때문에) 직접 검증 할 수는 없지만 직접 검증 할 수는 없지만 그 예측을 진지하게 받아 들여야합니다.

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그래서 우리는 금세기 말까지 우리가 다중 사람들에 살고 있는지 여부와 그 구성“유니버스”디스플레이의 다양성을 물을 수 있습니다. 이 질문에 대한 답은 우리가 살고있는“생물 친화적”우주를 어떻게 해석 해야하는지 결정할 것입니다 (언젠가 우리가 연락 할 수있는 외계인과 공유)

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나의 1997 년 책, 시작 전 다중 사람들에 대해 추측했습니다. 그것의 주장은 우리 우주의 겉보기에는“비유 성”과 미세 조정 된 성격에 의해 부분적으로 동기를 부여 받았다. 물리적 현실이 기본 상수와 법률에 대한“변화를 울리기”하는 우주의 전체 앙상블을 받아 들인다면 이것은 놀라운 일이 아닙니다. 대부분은 사산이나 무균이지만, 우리는 법이 출현하는 복잡성을 허용 한 사람들 중 하나에서 자신을 발견 할 것입니다. 이 아이디어는 1980 년대의“우주 인플레이션”이론에 의해 강화되었으며, 이는 우리의 전체 관찰 가능한 우주가 미세한 크기의 사건으로부터 어떻게“싹이 든”방법에 대한 새로운 통찰력을 제공했습니다. 끈 이론가들이 많은 다른 진공 청소기의 가능성을 선호하기 시작했을 때 더욱 심각한 관심을 끌었습니다. 다른 법률에 의해 지배되는 미세 물리학의 경기장.

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그 이후로 나는 이러한 의견의 변화와 이러한 (명백한 투기 적) 아이디어의 출현에 대한 근접한 견해를 가지고있었습니다. 2001 년에 저는이 주제에 대한 회의를 조직하는 데 도움을주었습니다. 케임브리지에서는 이루어졌지만 대학에서는 없었습니다. 나는 도시의 가장자리에있는 농가 인 집에서 그것을 주최했으며, 개조 된 헛간에 우리의 토론을 위해 다소 엄격한 위치를 제공했습니다. 몇 년 후, 우리는 후속 회의를 가졌습니다. 이번에는 위치가 매우 달랐습니다. Trinity College의 다소 웅장한 방, 연단 뒤에 Newton (대학의 가장 유명한 동문)의 초상화

이론가 프랭크 윌크 제크 (그의 역할로 유명하지만 여전히 학생은 입자 물리학의“표준 모델”을 공식화하는 데있어)는 두 회의에 참석했다. 그가 두 번째로 말했을 때, 그는 두 모임에서 분위기를 대조했습니다. 그는 첫 번째 회의에서 물리학 자들이 수년간 기본 상수와 대안 우주들 사이의 음모에 대한 이상한 주장을 장려 한 광야에서 '프린지'목소리로 묘사했다. 그들의 우려와 접근법은 독특하고 수학적으로 완벽한 우주를 구성하는 데 성공적으로 바빴다. 그러나 두 번째 회의에서 그는“선봉대가 광야에서 선지자들과 합류하기 위해 행진했다”고 언급했다.

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몇 년 후, 저는 스탠포드 대학교 (Stanford University)의 패널에 있었는데, 우리가 천문학 자 밥 커스너 (Bob Kirshner)의 회장에게 물었다.“규모에 따라‘금붕어, 개 또는 인생을 베팅하겠습니까?’ 나는 거의 개 수준에 있다고 말했다. “영원한 인플레이션”이론을 홍보하는 러시아 우주 학자 인 Andrei Linde는 거의 자신의 삶을 베팅 할 것이라고 말했다. 나중에 저명한 이론가 스티븐 와인버그 (Steven Weinberg)는 마틴리스의 개와 안드레이 린데의 삶을 기뻐할 것이라고 말했다.

내 개 Andrei Linde, 그리고 나는 이것이 정착되기 전에 모두 죽을 것입니다. 형이상학이 아닙니다. 매우 투기 적입니다. 그러나 흥미로운 과학입니다. 그리고 그것은 사실 일 수 있습니다.

Martin Rees는 영국의 우주 학자이자 천체 물리학 자입니다. 그는 또한 천문학 자 왕입니다.

에서 발췌 미래 :Martin Rees의 인류 전망. Princeton University Press의 Copyright © 2018. 허가로 재 인쇄.


참조

1. Dyson, F. 시간이없는 시간 :열린 우주의 물리 및 생물학. 현대 물리학의 리뷰 51 447–460 (1979).

2. Rees, M. 시작 전 :우리 우주와 다른 사람들 Basic Books, New York, NY (1997).

리드 이미지 크레딧 :speedrunnerofpersia / wikimedia


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