Alternativ vs Parallel

Hvilke universer findes der virkelig?

(Detlev Van Ravenswaay / Science Photo Library / Corbis)

Mit favoritcitat til enhver tid er fra åbningslinjen i Carl Sagans bog Cosmos, der siger, at: “Kosmos er alt, hvad der er eller nogensinde har været eller nogensinde vil være.” Sagen er, at i gamle dage ville dette ganske enkelt have betydet universet og intet mere. Men i dag er moderne kosmologer kommet til at tro, at vores univers kun er et rumtids kontinuum blandt mange andre. Disse separate universer menes alle at eksistere i det, der kaldes “multivers”. I henhold til den grundlæggende hypotese omfatter disse universer alt, hvad der eksisterer: helheden af ​​alt rum, tid, masse og energi samt de fysiske love og konstanter, der beskriver dem. Denne idé har eksisteret i et stykke tid, men er kun blevet populær i moderne tid. Den amerikanske filosof William James brugte udtrykket ”multiverse” tilbage i 1895, men han henviste til noget andet. Det var først i 1952, at den berømte fysiker Erwin Schrodinger erklærede, at hans ligninger syntes at beskrive flere forskellige historier om universet, som var "ikke alternativer, men alle sker virkelig samtidig". Udtrykket ”multiverse” fandt derefter vej ind i science fiction i 1963 i Michael Moorcocks novelle The Sundered Worlds. Siden da er multiverset blevet mere og mere populært i mainstream-medier, så udtrykket er godt på vej til at blive et husholdningsord.

Gennem årene har fysikere fundet flere ideer om ting som ekstra dimensioner og forskellige slags universer. Som en del af dette er det, hvad forskellige forskere har kaldt hyperspace, metauniverset og bulk space, faktisk alt det samme på mange måder. Pointen er, at disse udtryk i det væsentlige er synonyme med ordet multiverse. For eksempel er en måde at tænke på dette at multiversen er, hvad universet udvider til. Jeg beskrev grundigt denne proces i essayet Levity Theory: Dark Energy Hypoteses. Uanset hvilke der er visse teoretiske modeller, er der utallige andre universer, der udvides til multiverset sammen med vores. Selvfølgelig er det vigtigt at forstå, at dette kun er filosofisk spekulation, og at det ikke er blevet bekræftet ved videnskabelig observation eller eksperimentering. Stadig er ideen meget overbevisende. Bare spørg Michio Kaku eller Neil deGrasse Tyson. De ved, at vi lever i en mangfoldighed af mange andre universer. Som en del af dette ensemble forklarer The Illustrated Atlas of the Universe ”mangfoldigheden af ​​universer” som dette:

Nogle teoretikere spekulerer i, at vi lever i en ”multiverse” eller ”metauniverse” - vores er kun et kosmos blandt et uendeligt antal. Disse teorier er tilsyneladende inden for science fiction, men er baseret på faktisk matematisk modellering og eksisterende fysiske love. Et antal hypotetiserede multiverser er mulige. For eksempel kan bobler fra "skummet" i et forældreunivers danne korte små universer; ormehuller i rumtid; eller flere langvarige universer som vores egne. Forskellige fortolkninger af kvantemekanikken tillader andre “parallelle universer”, enten identiske med vores eller med forskellige sæt fysiske love.

Den vigtige ting at bemærke her er brugen af ​​udtrykket "parallelle universer" og ikke "alternative universer". Dette er en meget vigtig sondring og det punkt, som jeg gerne vil komme over til dig mest. Som jeg nævnte tidligere var Schrodinger den første person, der introducerede ideen om multiversen i fysik, men hans konceptualisering og begrundelsen bag det er mangelfuld. Tilsvarende er modellen "mange verdener" baseret på en uholdbar hypotese. Jeg forklarede alt dette i det såkaldte måleproblem, så jeg kommer ikke ind på det her. Pointen er, at ”Everett-fortolkningen” indebærer, at alle mulige alternative historier og futures er reelle, hvilket giver anledning til universer, der er næsten identiske med hinanden. Dette kunne ikke være længere væk fra sandheden. Der er ikke et univers derude, hvor jeg har børn eller ikke dropper ud af college. Det er urimeligt. Der er ikke sådan noget som et alternativt univers. "Københavns fortolkning" er den rigtige forståelse af kvantemekanik, hvilket betyder, at der ikke er en masse forskellige versioner af dig i alternative universer et eller andet sted. Men tinget er, at dette ikke forhindrer eksistensen af ​​parallelle universer på nogen måde.

En verdensberømt teoretisk fysiker og videnskabspopularisator ved navn Brian Greene har antydet, at der er ni forskellige mulige former, som multiversen kunne antage - nemlig kvante, inflationær, quiltet, holografisk, simuleret, landskab, brane, cyklisk og ultimativ. Af disse skaber "kvantemultiversen" et nyt univers, når der sker en afledning i begivenheder, som i Everett-fortolkningen af ​​kvantemekanikken. Den "inflationære multiverse" er sammensat af forskellige lommer, hvor inflationsfelter kollapser og danner nye universer. Den ”vatterede multivers” kræver, at kosmos er uendelig, for med en uendelig pladsmængde vil enhver mulig begivenhed forekomme et uendeligt antal gange. Den "holografiske multivers" er afledt af teorien om, at overfladearealet i en given rumudstrækning kan kode indholdet i volumen i regionen. Den "simulerede multiverse" findes på komplekse computersystemer, der simulerer hele universer. "Landskabsmultiversen" er afhængig af strengteoriens Calabi-Yau-rum, således at kvantefluktuationer sænker mangfoldighedsformerne til et lavere energiniveau, hvilket skaber en lomme med et sæt love, der er forskellig fra det omkringliggende rum. "Brane multiverse" postulerer, at hele vores univers findes på en flerdimensionel overflade, der flyder i de højere dimensioner af bulk space. Derefter kræver den "cykliske multivers", at klodser kolliderer med hinanden for at producere Big Bangs. Endelig indeholder den "ultimative multivers" alle matematisk mulige univers under forskellige fysiske love.

Som du måske har bemærket, er et par af disse forskellige scenarier afledt af matematiske modeller baseret på strengteori og dens højere dimensionelle udvidelse, M-teori. Sidstnævnte blev udviklet af Edward Witten, som er en teoretisk fysiker og professor i matematisk fysik ved Institute for Advanced Study i Princeton, New Jersey. Uanset hvad kræver disse teorier tilstedeværelsen af ​​henholdsvis 10 eller 11 rumtidsdimensioner. De ekstra 6 eller 7 dimensioner kan enten komprimeres i en meget lille skala, eller vores univers kan være lokaliseret på et dynamisk objekt, kendt som en klat. Dette er en udvidet struktur med et givet antal dimensioner, hvor strenge i strengteori er eksempler med en dimension. Det lokale univers er således en 3-bran. Dette åbner muligheden for, at der er andre braner, der kan understøtte parallelle universer. Som en del af dette udtalte de verdenskendte fysikere Stephen Hawking og Leonard Mlodinow i The Grand Design, at:

Ifølge M-teori er vores ikke det eneste univers. I stedet forudsiger M-teori, at mange universer blev skabt af intet. Deres skabelse kræver ikke indgriben fra et overnaturligt væsen eller en gud. Tværtimod stammer disse flere universer naturligt fra fysisk lov. De er en forudsigelse af videnskab.

Senere i bogen hævdede Hawking og Mlodinow at:

Kvantumsvingninger fører til oprettelsen af ​​små universer ud af intet. Et par af disse når en kritisk størrelse, udvides derefter på en inflationær måde og danner galakser, stjerner og i mindst et tilfælde væsener som os.

Sammen med dette sagde Alan Guth, den person, der faktisk udviklede teorien om kosmisk inflation, berømt:

Det er svært at opbygge modeller for inflation, der ikke fører til en multiverse. Det er ikke umuligt, så jeg tror, ​​at der stadig er bestemt forskning, der skal gøres. Men de fleste inflationsmodeller fører til et multiverse, og bevis for inflation vil skubbe os i retning af at tage den alvorligt.

Den emeritus-fornemme professor i komplekse systemer, George Ellis, sagde engang, at:

Mange fysikere, der taler om multiversen, især fortalere for strenglandskabet, er ligeglad med parallelle universer i sig selv. For dem er indvendinger mod multiversen som et begreb uvæsentlige. Deres teorier lever eller dør baseret på intern konsistens og, håber man, eventuel laboratorietest.

Brian Greene udtrykte det bedst, når han var vært for The Fabric of the Cosmos. Han påpegede, at: "Uanset hvor uvant og mærkelig multiversen ser ud, synes et voksende antal forskere, at det kan være det sidste trin i en lang række radikale revisioner af vores billede af kosmos. Det, jeg får ved, er, at det kosmologiske samfund har debatteret om de forskellige multiverse teorier i ganske lang tid nu, men vi ser ud til at være på randen til et paradigmeskifte. Stadig er fremtrædende fysikere meget splittede om, hvorvidt der findes andre universer uden for vores egne, indtil i dag. Dette skyldes det faktum, at der er meget mere, der skal læres om multiversen, som endnu ikke er overholdt og muligvis aldrig vil, men vi må ikke afvise ideen alligevel. For alt, hvad vi ved, kan multiversen have lige så mange antropologiske konsekvenser, som den gør kosmologiske. Medmindre vi undersøger nærmere, vil vi aldrig vide det med sikkerhed. Personligt er jeg overbevist om multiversens eksistens, og jeg synes, det er en vigtig del af det "store billede". I sidste ende er multiversen en vigtig del af vores oprindelseshistorie. Ideen om parallelle universer fjerner ikke noget fra vores eksistens, den føjer faktisk til den. At vide, at der er parallelle, men ikke alternative universer, betyder, at der er masser af andre verdener derude, muligvis endda med et intelligent liv i dem, men der er kun en verden med dig i den. Således kan en passende forståelse af den nøjagtige multiverse teori give større mening til livet, og der er intet mere vigtigt end det. Når du kommer helt ned til det, tilbyder multiversen en elegant løsning på så meget, hvad angår livet, universet og alt. Hovedpunkterne er, at hvis en ægte "teori om alting" nogensinde vil opstå, vil den utvivlsomt være baseret på matematikken i multiversen.

Bemærk: Hvis du vil lære mere om universet, kan du også læse nogle eller alle de følgende essays, hvis du ikke allerede har gjort det, eller bare vil gøre det igen.

Tak for at have læst !!!