„Ich verstehe Sie nicht ganz“, sagte der Ingenieur. – Sie sprechen von einem künstlichen Universum. Kannst du es machen? Schließen Sie Raum und Zeit um eine bestimmte Masse? Machst du keine Witze? Es ist sehr schwierig (Clifford Simak, Weltraumingenieure).
Vielleicht rätseln wir jetzt über die Bedeutung grundlegender physikalischer Konstanten und ihrer Beziehung, gerade weil die Designer unseres Universums sie so gewählt haben, dass sie unsere Neugier wecken und auf ihren künstlichen Ursprung hinweisen. Kann ein neues Universum erschaffen werden? Oder mit anderen Worten, ist eine bestimmte Superzivilisation in der Lage, ein Experiment durchzuführen, das in der Bildung eines vollwertigen Kinderuniversums gipfelt? Auf den ersten Blick erscheint eine solche Aufgabe nicht nur unlösbar, sondern auch sinnlos. Ein künstliches Universum muss mindestens so viele Teilchen enth alten wie die Welt, in der seine Schöpfer leben, aber woher bekommt man so viel Energie? Wird es andererseits nicht passieren, dass der neugeborene Weltraum das Mutteruniversum verschlingt und zerstört? Erschaffung eines Kinderuniversums, behaftet mit Suizidgefahr der Mutter-Vorgängerin - was für eine ungeheuerliche Absurdität?
Feine Balance
Aber ziehe keine voreiligen Schlüsse. Das neu geschaffene Universum muss mit Schwerkraft ausgestattet sein, die, wie Sie wissen, eine negative potentielle Energie hat. Das bedeutet, dass die Summe der Gravitationsenergie und der positiven Energie neugeborener Teilchen nahe Null sein kann. Daher kann mit sehr moderaten Energiekosten ein junges Universum geschaffen werden. Und die Gefahr des universellen Kannibalismus lässt sich vermeiden, wenn man den winzigen Keim des zukünftigen Universums dazu bringt, sich für einige Zeit mit rasant zunehmender Geschwindigkeit auszudehnen. Das immer größer werdende „Samen“-Universum wird aufgrund interner Ressourcen einen eigenen Raum bilden und bald über den Ereignishorizont hinausgehen und für immer aus dem Blickfeld der Zivilisation verschwinden, die es hervorgebracht hat.
Reagenzglaswelt
Ein solches Szenario der Erschaffung neuer Welten im Labor widerspricht einigen Versionen der inflationären Kosmologie nicht. Es postuliert bekanntlich die Möglichkeit, Universen durch supermikroskopische Schwankungen spezieller Quantenfelder - Inflationen - "auszublasen". Unter geeigneten Bedingungen führen solche Schwankungen zu einem exponentiellen Wachstum der geometrischen Dimensionen des Embryos des zukünftigen Universums, das in der Massenproduktion von Gammaquanten und anderen Elementarteilchen gipfelt. Wenn diese Bedingungen in einem Experiment realisiert werden, dann ist es im Labor möglich, einen Embryo eines neuen Universums zu erzeugen.
Nach dem Inflationsmodell, das 1980 von Alan Guth vorgeschlagen und von Andrey Linde, Paul Steinhardt und Andreas Albrecht weiter verfeinert wurde, begann unser Universum etwa 10^-36 Sekunden nach dem Urknall extrem schnell zu expandieren (exponentiell in time), für eine Zeit von etwa 10 ^ -34 Sekunden, wodurch seine Größe um das 10 ^ 50-fache erhöht wird. Diese Phase wird als Inflationsphase bezeichnet. Die treibende Kraft der Inflation war das physikalische Vakuum - das primäre Skalarfeld, das einen negativen Druck hatte (dh Antigravitation). Die Inflation dauerte bis zu dem Moment an, an dem die Intensität dieses Feldes auf ein Minimum zurückging. Quantenfluktuationen des Feldes, die sich dem Minimum näherten, füllten unser Universum mit Teilchen, die ihre weitere, wenn auch viel langsamere Expansion fortsetzten.
Gleichzeitig hängen seine grundlegenden physikalischen Eigenschaften von der von den Experimentatoren gewählten Kombination aus Druck, Temperatur und Aufblasfeldstärke ab. Insbesondere können sie eine Welt mit den günstigsten Bedingungen für die Entstehung intelligenten Lebens schaffen. Einige Kosmologen geben sogar zu, dass unser eigenes Universum auf diese Weise entstanden ist.
Geerbtes Universum
Es ist unmöglich, nicht zuzugeben, dass solche Projekte wirklich der Gipfel des Altruismus sind, da die Mutterzivilisation keinen Nutzen für sich selbst ziehen kann, weil man aus dem aufkeimenden Universum weder Energie noch Mineralien bekommen kann, oder sogar Informationen. Warum also Zeit und Geld dafür verschwenden? Laut Professor Andrei Linde von der Stanford University, der sich mit dem Problem des Universumsdesigns befasste, besteht das einzig vernünftige Ziel eines solchen Unternehmens darin, den zukünftigen Bewohnern des neuen Universums wichtige Informationen zu übermitteln, die zu ihrem intellektuellen und technologischen Fortschritt beitragen können: Erfahrung.”
Neues von den Machern
Wie sende ich eine solche Nachricht? Selbst wenn einige Zeichen auf die Hülle des zukünftigen Universums aufgebracht werden, werden sie durch die inflationäre Expansion zu gigantischen Größen gedehnt, und diese Symbole werden unlesbar. Aber Informationen können durch die physikalischen Parameter des zukünftigen Universums kodiert werden – zum Beispiel durch die Verhältnisse zwischen den Massen von Elementarteilchen. „Wenn ich den Bewohnern des von mir erschaffenen Universums eine Botschaft übermitteln wollte“, sagt Andrey Linde, „würde ich sie in den örtlichen Gesetzen der Physik niederschreiben. Und um eine lange und bedeutungsvolle Botschaft zu übermitteln, muss ich diese Gesetze ziemlich komplex gest alten. Beispielsweise muss darauf geachtet werden, dass die Massen von Elektron, Proton und Neutron in nicht trivialen Zusammenhängen stehen, deren Lösung eine ernste Aufgabe für zukünftige Physiker sein wird. Daher ist es möglich, dass wir, ohne es zu wissen, versuchen, die verschlüsselte Botschaft des superintelligenten, aber natürlich keineswegs göttlichen Schöpfers unserer Welt zu entschlüsseln. In der Tat, warum nicht?
