O vedere infraroșu a constelației Carina, luată de telescopul WISE.
(Imagine: © NASA / JPL-Caltech / UCLA)
Paul M. Sutter este astrofizician la Universitatea de Stat din Ohio, gazda "Întrebați un Spaceman" și "Radio spațială, "și autorul"Locul tău în Univers"Sutter a contribuit cu acest articol la Vocile experților Space.com: Op-Ed și Insights.
Este un favorit perenă de știință: alte lumi, alte universuri, alte posibilități, chiar dincolo de limitele cosmosului cunoscut sau doar la o distanță a unui dispozitiv magic. Poate că celelalte lumi sunt extrem de asemănătoare cu cele proprii, cu excepția unor mici schimbări extraordinare în istorie. Poate că sunt radical diferite, cu feluri de viață noi și ciudate și minunate. Poate sunt atât de diferite încât regulile de bază ale fizicii nici măcar nu se aplică acolo.
Vorbesc, desigur, despre multivers - posibilitatea de a exista alte universuri distincte undeva acolo.
Dar există?
Bule de suflare
Ideea multiversului se dezvoltă în câteva domenii diferite ale științei, filozofiei și chiar religiei. În fizica însăși, posibilitatea altor lumi apare în mecanica cuantică (în special prin interpretarea „multor lumi”, în care fiecare rezultat aleator într-o interacțiune se ramifică de universuri noi, unde se realizează fiecare rezultat) și în teoria șirurilor (în care diferite aranjamente de dimensiuni minuscule, în plus, rulate duc la fizică diferită în propriile universuri).
Aceste idei sunt amuzante despre care să vorbim, dar poate cea mai ispititoare rută către multivers este prin înțelegerea noastră din primele momente ale universului în sine: perioada inflației.
După cum putem spune cel mai bine, universul extrem de timpuriu a trecut printr-o perioadă de expansiune incredibil de rapidă: inflație. Oamenii de știință afirmă că această epocă a fost condusă de un câmp cuantic exotic - o energie bombantă și spumantă coaptă în vidul spațiului-timp în sine - care a făcut ca universul să se desprindă aproape de intensitatea expansiunii sale. În curând, acel câmp și-a pierdut verva și s-a descompus în roiul de particule care acum locuiesc în universul actual.
Și în această epocă a inflației a ajuns un multivers avea o șansă viabilă de a apărea. Imaginează-ți universul timpuriu, dominat de inflație, ca o pâine uriașă de pâine în creștere. Povestea pe care tocmai am spus-o presupune că inflația începe și se oprește uniform în întregul cosmos; întreaga pâine nu se mai ridică exact în același moment.
Dar orice inflație a condus a fost un câmp cuantic, ceea ce înseamnă că nu putem presupune că lucrurile sunt atât de simple. Unele părți ale câmpului au fost la întâmplare mai energice decât altele, în timp ce alte pete erau mai mult sedate. Aceasta este doar natura întâmplătoare a vieții într-o lume cuantică.
Deci, pâinea noastră nu este exact uniformă. Unele părți ale acestuia pot înceta să se ridice, să se prindă și să se izoleze, în timp ce restul pâinii continuă să crească. Și întrucât întotdeauna va exista o parte a pâinii care crește mai repede decât media, vă puteți imagina acum o pâine care continuă să crească pentru veșnicie, cu bucăți mici și buzunare aici și acolo prinzând la întâmplare o porție lentă și ciupindu-se.
Fiecare dintre acei bucăți ciupite este propriul său univers unic, doar o bulă a multora din multivers. Mai mult, detaliile despre sfârșitul inflației determină o mulțime de proprietăți fizice importante, cum ar fi forța naturii și a maselor particulelor (detaliile depind de modelul particular de inflație). Vorbim lucruri precum masa electronilor și numărul de specii de particule. Lucruri foarte importante.
Și din moment ce fiecare dintre aceste universuri cu bule, pune capăt inflației într-un mod unic și special, fiecare dintre universurile cu bule își are propriul set unic de fizică.
Intersectarea răspunsurilor
Deoarece întreaga pâine continuă să crească (întrucât există întotdeauna o parte din ea cu o rată de inflație mai rapidă decât media), foarte repede, obțineți o mulțime de universuri care se balonează între ele. Un multivers. Fiecare univers este în esență închis pentru totdeauna de celelalte. Cu toate acestea, există unele cazuri în care se pot intersecta.
Dacă două universuri se prind relativ curând unul după altul și se apropie relativ între ele, atunci se pot intersecta scurt înainte de a se umfla unele de altele pentru restul eternității. Și dacă o fac, această intersecție ar putea lăsa o amprentă în fundal cosmic cu microunde din acele universuri, scoica fosilă de lumină rămase de când universul avea o vârstă de 380.000 de ani.
Imaginează-ți două bule de săpun frecându-se unele de altele; această amprentă va lua forma unui cer cu aspect ciudat pe cer (unde „ciudățenia” depinde de ce fel de univers am putea să ne intersectăm). Desigur, nu am găsit urme ale unui multivers.
Fără dovezi directe, este greu de apreciat viabilitatea ideii inflației multiverse. Ar putea fi un rezultat generic al tuturor teoriilor inflației, astfel încât, dacă vom putea găsi dovezi mai puternice pentru inflație, am putea demonstra și existența multiversului. Însă acum nu înțelegem pe deplin mecanica inflației, deci nu prea trebuie să continuăm.
Și aici este o altă întrebare pe care să o medităm. Dacă ați schimba fizica universului nostru puțin, atunci viața așa cum știm că ar fi imposibil. De ce ne regăsim într-un univers atât de special, în care tipul nostru de viață poate supraviețui? Este, poate, din cauza tuturor bulelor din multivers, desigur ne-am găsi într-unul dintre puținele capabile să stârnească inteligența? (Sau altfel nu am fi conștienți de asta.) Sau este ceva mult mai profund? Este chiar o întrebare pentru știință?
Poate un alt univers are toate răspunsurile.
Aflați mai multe ascultând episodul "Trăim în Multivers?" pe podcastul „Ask a Spaceman”, disponibil peiTunes și pe web lahttp://www.askaspaceman.com. Mulțumesc lui @ProducerEv, Matthew A., Tom S., Taha, Oliver H., Wally H., Christiaan D., Keith G., Alex Z., Murtaza P., Kent L., Gabi P. și Slinkerdeer pentru întrebările care au dus la această piesă! Puneți-vă propria întrebare pe Twitter folosind #AskASpaceman sau urmând Paul @PaulMattSutter și facebook.com/PaulMattSutter.
- Universele paralele: teorii și dovezi
- Confruntarea cu multiversul: ceea ce ar însemna „universurile infinite”
- Multivers sau Univers? Fizicieni Dezbate
