Onko Multiverse todellinen? Tiede "kaiken kaikkialla kerralla" takana

Onko multiversumeja olemassa? Onko universumimme yksi monista? Multiversumi on keskeinen juonilaite hittielokuvassa Kaikki kaikkialla Kaikki kerralla– erinomaisessa asemassa voittaakseen suuren osan 95. Oscar-gaalasta, jossa kiinalainen maahanmuuttaja tutkii rinnakkaisia ​​universumeja, joissa hän elää täysin erilaista elämää.

Mutta onko multiversumilla mitään perustaa tieteessä?

Elokuvassa Michelle Yeohin hahmo Evelyn Wang muodostaa yhteyden rinnakkaisten universumien versioihin itsestään estääkseen multiversumia tuhoutumasta. Onko se kaukaa haettua? Tietysti! Mutta tällä hetkellä kosmologit yrittävät selvittää, onko olemassa joukko useita universumeja, jotka kulkevat rinnakkain toistensa kanssa - ja voivatko ne olla asumiskelpoisia.

Mikä on multiversumi?

Se on kosmologien ja kvanttiteoreetikkojen ideoiden kori siitä, että universumimme ei ehkä ole ainoa ja että sillä saattaa olla korkeampi rakenne useiden muiden universumien kanssa. "Jotkut viittaavat siihen, että inflaatiopurkaus universumimme alkuvaiheissa voisi olla ikuinen, ja siitä kiteytyy yksittäisiä universumeja, joista jokaisessa on kirjoitettu omat ainutlaatuiset fysiikan lakinsa", sanoi Geraint Lewis Astrofysiikan professori Sydneyn yliopistossa Australiassa ja kirjoittaja "Mistä universumi tuli? Ja muita kosmisia kysymyksiä.” Tässä multiuniversumin kosmologisessa selityksessä muut omamme rinnakkaiset universumit – jos niitä on olemassa – voivat tai eivät pysty ylläpitämään elämää.

Tämä inflaatiopurske universumissamme on tietysti keskeinen todiste siitä, että universumimme on noussut kuumasta, tiheästä pisteestä - alkuräjähdyksestä. Kuitenkin, mitä tapahtui ennen alkuräjähdystä – ja onko kenties luotu muita maailmankaikkeuksia samaan aikaan omamme rinnalle – on täysin tuntematonta.

Yleisiä väärinkäsityksiä multiversesta

Muiden universumien puolesta ei ole todisteita. Joten suurin väärinkäsitys multiversumista on, että se on luultavasti todistettu teoria. "Se ei ole – sillä ei todellakaan ole matemaattista perustaa – se on kokoelma ideoita", sanoi Lewis. "Tieteen syklissä se pysyy hypoteesivaiheessa ja siitä on tultava vankka ehdotus ennen kuin voimme todella ymmärtää seuraukset."

Yksi Stephen Hawkingin viimeisistä teorioista ennen hänen kuolemaansa vuonna 2018 ennustaa, että maailmankaikkeus on rajallinen ja paljon yksinkertaisempi kuin monet nykyiset alkuräjähdystä koskevat teoriat sanovat. Tällä on seurauksia multiverse-paradigmaan. "Emme koske vain yhtä ainutlaatuista universumia, mutta havaintomme viittaavat siihen, että multiversumi supistuu huomattavasti pienempään joukkoon mahdollisia universumia." sanoi Hawking.

Vuonna 2020 Nobel-palkittu Sir Roger Penrose väitti että aikaisempi universumi oli olemassa ennen alkuräjähdystä ja se voidaan edelleen havaita arpena kosmisella mikroaaltotaustalla (CMB). CMB on erittäin pitkän aallonpituisen mikroaaltosäteilyn heikko hehku, joka täyttää universumimme, mikä on keskeinen osa todisteita itse alkuräjähdyksestä. A samanlainen hypoteesi to Penrose's esitti viime vuonna kosmologi Laura Mersini-Houghton. Molemmat ovat kiehtovia teorioita, mutta molemmat ovat perusteettomia. Toistaiseksi multiversumi on edelleen loistava idea, mutta vähän enemmän.

Voidaanko multiversumi koskaan todistaa?

Kuten tähän asti ymmärrämme, ei, minkä vuoksi monet tiedemiehet nauravat keskusteluun multiversumista. Mutta se ei tarkoita, etteikö siitä voisi jonakin päivänä tulla tieteellinen teoria. "Meillä ei ole aavistustakaan, onko se testattavissa vai ei", Lewis sanoi. "Kun meillä on matematiikka käsissämme, meillä on mahdollisuus nähdä, pystymmekö havaitsemaan muiden universumien läsnäolon… tällä hetkellä meillä ei ole aavistustakaan, millä tiellä olemme." Tiede tarvitsee matemaattisen teorian testattavaksi. Sillä ei ole vielä yhtä.

Voisiko olla mahdollista hypätä rinnakkaisten universumien välillä?

Jos ne ovat olemassa, saattaa olla mahdollista matkustaa rinnakkaisten universumien välillä. Miksi ei? "Ihmettelen, tarkoittaako kaikkien universumien potentiaalinen monimutkainen geometria sitä, että ne voitaisiin yhdistää jotenkin - madonreikien ja vastaavien kautta", Lewis sanoi. "Se tarkoittaisi, että niiden olemassaolosta voidaan päätellä ja jopa matkustaa universumien välillä."

Ajatukset rinnakkaisten universumien välillä hyppäämisestä – puhumattakaan muiden versioiden näkemisestä tai tapaamisesta itsestämme niissä – ovat kuitenkin jo liian Hollywoodia. Loppujen lopuksi entä jos rinnakkaisia ​​universumeja on todella ääretön määrä ja ne kaikki ovat elottomia? Tämä on alue, jolla multiverse tiedettä aletaan tehdä.

Onko multiversumi vieraanvarainen elämään?

Hollywood saattaa tyytyä miettimään, mitä tapahtuisi rinnakkaisuniversumissa, jos joku tekisi toisenlaisen elämänpäätöksen. Kosmologit ovat kiinnostuneempia pohtimaan, voivatko niiden fysiikan lait poiketa, jos muita universumeja on olemassa. Voivatko he silti isännöidä elämää? Se on keskeinen kysymys uudessa multiverse-ennusteita koskevassa työssä, josta viimeisin oli julkaistu tässä kuussa. "Tiedämme jo, että jotkut muutokset fysiikan laeissa johtavat nopeasti kuolleisiin ja steriileihin universumeihin", sanoi toinen kirjoittaja Lewis.

Joten olemmeko vain onnekkaita eläessämme universumissa, joka voi muodostaa galakseja, jotka pystyvät isännöimään elämää? Se ei ole niin yksinkertaista. "On idea - Harvinaisten maametallien hypoteesi"että vaikka universumimme on selvästi asumiskelpoinen, elämän olosuhteet ovat katoavan harvinaiset", Lewis sanoi. Hän poimi kollegoidensa kanssa miljardeja vuosia kestäneen alkuaineiden prosessoinnin universumissamme sen perusteella, mitä alkuaineita tähdissä syntyi, miten ne jakautuivat universumissamme ja tapahtuneista kemiallisista reaktioista. Tulokset viittaavat siihen, että hiilen ja hapen suhde - mikä määräytyy tähtien sisällä tapahtuvien ydinreaktioiden avulla - näyttää olevan erityisen tärkeä. Samoin näiden molempien elementtien tasapaino, vaikka muut elementit näyttävät olevan vähemmän tärkeitä.

"On niitä, jotka tutkivat galaktista asuttavuutta ja ajattelevat, että elämä galaksien ulkoreunoilla on todennäköisesti erittäin harvinaista, koska alkuaineita ei yksinkertaisesti ole syntynyt tarpeeksi elämää varten", Lewis sanoi. Joten jos osa maailmankaikkeudesta on asumiskelvotonta, niin ovat myös osat – ja ehkä kokonaisia ​​– muita universumeja. Kuitenkin, jos elämä löydettäisiin näiltä universumimme niin kutsutuilta asumattomilta alueilta, yhtäkkiä kaikki, kaikkialla (kaikki kerralla) muuttuisi. "Jos huomaamme, että elämä on yleistä monissa näissä ympäristöissä - mikä sinänsä olisi tärkeä tarina -, se viittaa siihen, että elämän pitäisi olla mahdollista monien monien joukossa", Lewis sanoi.

Onko multiversumiteorialla tulevaisuutta?

Multiversen käyttö sisään Kaikki kaikkialla Kaikki kerralla on ollut valtava menestys, mutta konsepti itsessään on kaukana hyväksytystä tieteellisestä teoriasta. "Kaikki hyvä tiede alkaa (joskus hassuista) ajatuksista", sanoi Lewis. "Mutta niin tekevät polut umpikujaan."

Toivon sinulle selkeää taivasta ja suuria silmiä.