Imaginează-ți un fizician așezat într-o cușcă cu o armă îndreptată direct în cap. Direcția de rotire a unei particule aleatorii în cameră este măsurată la fiecare câteva secunde. Dacă rotirea este într-o direcție, arma se trage și fizicul moare. Dacă în cealaltă, atunci se aude doar un sunet de clic și fizicul supraviețuiește. Deci, șansele ca un fizician să supraviețuiască sunt 50-50, nu?
Totul poate să nu fie atât de simplu dacă trăim într-un multivers - adică, în afară de universul nostru, pe care îl numim propriul nostru, există multe altele.
Un experiment celebru de gândire numit „sinucidere cuantică” începe cu un scenariu cu un fizician și o armă și acesta este un mod de a încerca să înțelegem dacă trăim doar într-unul dintre multe (și potențial infinit) universuri.
Acest experiment de gândire se bazează pe mecanica cuantică și pe ideea că nu există o realitate obiectivă unică. Tot ceea ce vedem în jurul nostru este doar una dintre configurațiile posibile ale tuturor probabilităților ca acest sau acel eveniment să se întâmple. O interpretare a mecanicii cuantice este că toate celelalte seturi de probabilități pot exista în propriile lor universuri separate. Deci, dacă urmați experimentul de gândire, având în vedere această interpretare, atunci când măsurați a doua particulă, universul se va împărți în două, fiecare dintre acestea va avea propria versiune posibilă a apariției evenimentelor: în care trăiește fizicianul și în care fizicul a murit.
Supraviețuirea sa este acum legată de probabilitatea cuantică, deci pare să fie în viață și moartă în același timp - doar în universuri diferite. Dacă un nou univers se împarte de fiecare dată când o particulă este măsurată, iar arma fie trage sau nu, atunci într-unul dintre aceste universuri, fizicianul va supraviețui, să zicem, 50 de măsurători de particule. Aceasta poate fi comparată cu o monedă aruncată de 50 de ori la rând. Probabilitatea ca de 50 de ori la rând să apară cozi este extrem de mică, dar este - șansa tinde spre zero.
Și dacă se va întâmpla acest lucru, fizicianul va înțelege că multiversul este real, iar într-un caz specific - în experimentul descris - fizicianul este cu adevărat nemuritor, deoarece arma nu va trage niciodată. Dar el va deveni și singura persoană care știe că aceste universuri paralele există. Și câți fizicieni vor trebui să „cheltuiască” pentru a afla sigur.
Cu toate acestea, există alte versiuni mai inteligente ale mai multor universuri care sunt susținute matematic și pot fi testate.
„Pentru unii oameni, universele paralele sunt ca sări printr-un portal către o altă lume sau ceva de genul acesta”, spune Matthew Johnson, fizician la Institutul Perimetrului. "Dar asta este complet diferit."
Video promotional:
Dovezile reale observabile ale mai multor universuri vor fi dificil de găsit, dar este posibil. Și așa stau fizicienii să o facă.
Versiuni multiverse
De fapt, există destul de multe teorii ale unui univers multiplu, iar multiversul dintr-un experiment gândit cu „sinucidere cuantică”, în care fiecare posibilitate devine realitate, este una dintre cele mai radicale.
Fizicianul Institutului de Tehnologie din Massachusetts, Max Tegmark, sugerează ruperea mai multor teorii ale universului în patru tipuri diferite pentru a ușura gândirea.
Ne vom concentra pe primul nivel al multiversului - aceste versiuni sunt mai ușor de înțeles decât altele. La primul nivel, avem și o șansă destul de bună de a găsi dovezi care să demonstreze că multiversul este real.
Universele multiple derivă din predicțiile matematice ale teoriilor preexistente, iar un multivers de nivel 1 este prezis de o idee extrem de respectată și puternică în fizică: inflația.
Ce înțelegem prin „universul”?
Pentru a înțelege ideea mai multor universuri, mai întâi trebuie să definiți ce înseamnă noi atunci când spunem „univers”. Definiția noastră a „universului” s-a schimbat de mai multe ori, de exemplu, când am inventat primul telescop, am privit în spațiu și am aflat că stelele nu sunt atașate de cer de unghii, iar Pământul nu este singur în spațiu.
Dar universul este mult mai mare decât putem vedea printr-un telescop, spune Johnson. Universul nostru este doar o sferă de lumină care a avut suficient timp pentru a ajunge la noi. Dacă așteptăm încă un miliard de ani, vom vedea și mai multe, iar conceptul nostru despre univers se va întoarce din nou cu capul în jos, spune Tegmark.
Cineva care stă pe o planetă de trilioane de ani lumină distanță va avea o imagine complet diferită a „universului” bazat pe câtă lumină a lovit planeta lor.
Nu există nicio modalitate prin care putem ajunge la aceste alte bule de universuri prin definiție, deoarece nu există nici o modalitate de a călători mai repede decât lumina. Deși nu îi putem vedea, fizicienii cred că se pot găsi încă urme ale nașterii lor.
Unde este dovada?
Ideea din spatele inflației este că în timpul înființării, universul nostru a trecut printr-o perioadă de expansiune rapidă (imediat după Big Bang), când un nanometru de spațiu a explodat brusc 250 de milioane de ani-lumină în mai puțin de un trilion de secundă.
Odată ce inflația a început, nu s-a oprit niciodată complet. În unele zone ale spațiului-timp, acesta se oprește, în care zonele spațiului se transformă în bule, precum universul pe care îl vedem în jur, dar în alte locuri, spațiul continuă să se extindă. Dacă expansiunea este infinită și mulți cred acest lucru, atunci se formează constant bule noi de universuri. Aceasta lasă o urmă de bule. Ne plimbăm prin spațiu-timp în jacuzziul spumos al universurilor.
Din nou, nu există nicio modalitate de a comunica cu aceste alte universuri cu bule, deoarece nu putem călători mai repede decât lumina. Dar teoretic putem dovedi că există. Și iată cum.
Când universul nostru de bule s-a format prima dată, este posibil ca acesta să se ciocnească cu alte universuri cu bule care se formează în jurul nostru. Este puțin probabil să ne aflăm încă în apropierea lor, deoarece extinderea continuă a spațiului-timp ne transportă din ce în ce mai departe.
Cu toate acestea, efectele coliziunilor timpurii ar fi putut să se sfâșie pe fundalul cosmic cu microunde (căldură din Big Bang). În teorie, am putea observa aceste ondulări cu telescoape. Ar fi un disc decolorat - ca o vânătăi pe corpul unui fundal cu microunde.
Jones caută astfel de „vânătăi”, dar depinde foarte mult de cât de rapid au apărut alte universuri cu bule și câte dintre ele pot exista. Dacă sunt puține bule, s-ar putea să nu le întâlnim deloc.
Telescopul spațial Planck ascultă în prezent cerul pentru dovezi ale unor astfel de coliziuni cu alte universuri.
Multiversul din interiorul LHC
Diferiți fizicieni susțin diferite teorii ale multiversului. Această versiune decurge din teoria coardelor, precum și din ideea existenței multor alte dimensiuni la care pur și simplu nu avem acces (ca în situația în care eroul lui McConaughey a ajuns în filmul „Interstellar”). Unii fizicieni cred că universurile paralele se ascund în aceste dimensiuni suplimentare.
Această idee de multivers este de asemenea testabilă
Fizicienii vor căuta găuri negre microscopice la Big Hadron Collider, care a intrat recent în funcțiune. LHC nu poate produce o gaură neagră care să fie periculoasă, dar, conform acestei teorii, este posibil să se creeze găuri negre microscopice care se vor evapora instantaneu. Prezența găurilor negre ar însemna că gravitatea universului nostru se extrage în dimensiuni suplimentare.
„Deoarece gravitația poate ieși din Universul nostru în dimensiuni suplimentare, un astfel de model poate fi testat prin descoperirea unor găuri negre în LHC”, a declarat fizicianul Mir Faisal. „Am calculat energia cu care să detectăm aceste găuri negre din curcubeul gravitațional. Dacă găsim găuri negre la acea energie, știm că atât teoria gravitațională a curcubeului, cât și teoria dimensiunilor suplimentare sunt corecte.
Aceasta ar fi dovezi convingătoare pentru teoria șirurilor și universurile paralele și ar ajuta, de asemenea, să explicăm de ce gravitația este cu atât mai slabă decât alte forțe fundamentale.
Cu toate acestea, nu există încă o confirmare serioasă. Doar îndoieli
„Cred doar în ceea ce este susținut de dovezi experimentale concrete și testabile, iar conceptul de universuri paralele nu se poate lăuda exact cu asta”, spune Brian Green, fizician teoretic la Universitatea Columbia.
Problema este, spune Johnson, că fizicienii se îndepărtează de discuțiile filozofice ale mai multor universuri. Unii vor doar să testeze ideea. Alții țin de teorii radicale și de necontestat. Tegmark spune că va încerca să experimenteze sinuciderea cuantică atunci când va fi bătrân și fragil. Dar să sperăm că glumește.
