Există sau nu universuri paralele? Specialiștii explică dacă ideea SF poate fi și reală

Poate că există o lume, într-o galaxie îndepărtată, unde totul e invers față de ce trăim aici pe Pământ. Poate există o lume în care nu există Covid, cine știe… Din ce este alcătuit multiversul, unde sunt universurile paralele, oare trăim într-un univers paralel? La astfel de întrebări au răspuns niște oameni de știință.

Luke Barnes, cercetător postdoctoral în astronomie și cosmologie, Universitatea Western Sydney

Să începem cu o doză de realitate: nu avem nicio dovadă fizică fără echivoc a universurilor paralele. Nu există observație sau experiment care să certifice universurile paralele.

Să continuăm cu multiversul. Universul pe care îl putem vedea este aproximativ același în toate direcțiile, deci cea mai simplă presupunere este că este la fel peste tot, chiar și părțile pe care nu le putem vedea. Dar avem câteva indicii din universul nostru că un proces numit „inflație cosmică” a făcut ca universul să se extindă foarte rapid, la scurt timp după Big Bang.

Multe dintre ideile noastre despre cum s-a produs inflația cosmică prezic că universul nostru nu este același peste tot. Alte părți ale universului ar putea avea, de exemplu, particule fundamentale care sunt mai grele decât ale noastre sau o forță de greutate mai puternică.

Dacă multiversul există, ar putea explica un puzzle: de ce există un univers care este capabil să susțină viața? Acesta este un puzzle, deoarece fizicienii consideră alte moduri în care ar fi putut fi universul – prea simplu, prea fierbinte, prea haotic, cu o viață prea scurtă. Există un univers care ne permite viața (universul nostru), contrar șanselor, deoarece există o mulțime de universuri diferite acolo. Am câștigat la loteria cosmică.

Fizicienii vorbesc și despre ipoteza Many Worlds. Dacă multiversul este despre alte universuri, atunci Many Worlds este cu adevărat despre universurile paralele. Avem o teorie despre modul în care se comportă materia numită mecanică cuantică. Ecuațiile sale explică foarte bine dovezile, dar fizicienii nu sunt de acord cu ceea ce ne spun ecuațiile despre cum este într-adevăr lumea.

O interpretare, în special, se numește interpretarea Many Worlds. În mecanica cuantică, scriem deseori expresii precum „Cat Alive + Cat Dead”. Ce înseamnă plusul? În unele interpretări, înseamnă „pisica nu este nici vie, nici moartă, dar dacă măsoară pisica, există o șansă de 50% să observi (și, într-un anumit sens, să creezi) fiecare opțiune”.

Pentru interpretarea Many Worlds, înseamnă „există două lumi paralele, una în care pisica este vie și una în care este moartă. Când măsori pisica, afli în ce lume te afli”.

Pentru susținătorii multiversurilor, avantajul acestei abordări este că evită situația incomodă a faptului că „măsurarea” joacă un rol crucial în teoria lor, pentru că atunci trebuie să decidă ce contează cu adevărat ca măsurare: un aparat? un purice? un caine? un student?… Aceasta nu arată doar ca o întrebare dificilă: este complet o întrebare greșită.

O altă modalitate de a crea universurile paralele se află în alte dimensiuni. Poate că cele trei dimensiuni ale spațiului și o dimensiune a timpului cu care suntem familiarizați nu sunt toate. Această idee are câteva consecințe interesante.

Dacă luăm teoria gravitației a lui Einstein și adăugăm o dimensiune suplimentară, vom obține câteva ecuații suplimentare. Se pare că acele ecuații sunt ecuațiile pe care le folosim pentru a descrie electricitatea și magnetismul. Tragem de acest fir și, 100 de ani mai târziu, fizicienii vorbesc despre un univers format din șiruri mici care cuprind în jur de șapte sau opt sau 23 de dimensiuni suplimentare. Din nou, nu avem încă dovezi clare, dar nici nu vom ști ce să căutăm dacă nu explorăm aceste idei.

Brian Keating, astrofizician la Centrul pentru Astrofizică și Științe Spațiale, UC San Diego

O versiune a universurilor paralele pe care cosmologii o consideră este așa-numitul „multivers”, care este o consecință a teoriei dominante a genezei cosmice, cunoscută sub numele de inflație. Inflația explică de ce Universul are proprietățile pe care se observă că le are – absența curburii spațiale pe scară largă (denumită și „problema planetei plate”), modelul fluctuațiilor din fundalul microundelor cosmice și originea unor structuri vaste precum galaxia clustere.

Lacuna majoră a teoriei inflației este o modalitate prin care sursa de energie a inflației – inflatonul – începe să se umfle și să producă proprietățile unui univers care are observatori precum noi. Gradul incredibil de reglaj fin necesar vieții sugerează, pentru unii, paradigma multiversului, în care toate valorile energiei inflatonului sunt realizate… undeva, într-un număr potențial infinit de universuri paralele deconectate.

Fizicianul Max Tegmark estimează că un volum de spațiu-timp cu proprietăți identice universului nostru observabil – universul nostru „cel mai apropiat vecin” – ar putea fi la aproximativ 10 ^ 10115 de metri distanță de noi, care este un număr atât de incomprensibil de mare, încât nu poate fi scris în formă zecimală într-o viață umană, darămite detectată cu orice tehnologie imaginabilă la care au acces cosmologii.

Deocamdată, problema realității este pur academică. Dar dacă polarizarea inflaționistă în modul B a fundalului cosmic cu microunde este detectată în mod convingător, aceasta va da crezare paradigmei inflaționiste, care va susține indirect cazul pentru versiunea multiversului a universurilor paralele.

George Ellis, profesor de matematică aplicată, Universitatea Cape Town, Africa de Sud

Există diverse teorii pentru universurile paralele. Nu există nici cea mai mică dovadă că vreuna dintre ele este adevărată. Poate că cea mai populară este teoria multiversurilor a fizicii cuantice, adesea extravagant extinsă la ceva numit “teoria multor minți”.

Mulți oameni, inclusiv eu, cred că nu este nici măcar o propunere coerentă. Nu rezolvă problema de bază a mecanicii cuantice pe care a fost menită să o rezolve, și anume problema măsurării, deoarece nu ține cont de modul în care măsurătorile individuale respectă statisticile rezultatelor cuantice. Unul dintre motivele pentru care nu cred că există e că nu există o funcție de undă semnificativă pentru creierele individuale, darămite pentru întregul univers.

Lisa Randall, profesor de fizică, Universitatea Harvard

Răspunsul meu la această întrebare depinde foarte mult de ceea ce înțelegem prin universurile paralele. Dacă ne referim pur și simplu la alte universuri pe care nu le putem accesa, consider că este foarte probabil. Universul nostru are o durată de viață finită, iar viteza luminii este finită, deci ar putea exista regiuni inaccesibile ale universului.

Dacă ne referim la alte dimensiuni, posibil chiar și în cadrul contactului cauzal, aș spune că există o probabilitate diferită de zero (dar poate mică). Din nou, niciun motiv pentru care nu ar exista, deși ar exista constrângeri.

Dacă ne referim la ramuri alternative ale funcției de undă mecanică cuantică într-un sens abstract, probabil da. Dacă sunt acolo toate ramurile, sunt sceptică.

În cele din urmă, există o copie a universului nostru? Mă îndoiesc foarte mult de asta. Există o infinitate de infinități atunci când considerăm toate conexiunile (sau un număr mare de numere mari) și consider că argumentele statistice sunt suspecte.

Deci, da, există lucruri acolo departe. Dar nu, n-au nimic de-a face cu noi!

Mary-Jane Rubenstein, profesor de religie și știință în societate, Universitatea Wesleyan

Depinde de ceea ce înseamnă „real”. Teoreticienii multiversului susțin că universurile multiple sunt singura explicație pentru fenomenele încurcate din sistemul nostru solar – cum ar fi presiunea spațiului gol, dimensiunea electronului, distribuția materiei imediat după Big Bang sau chiar Big Bang-ul în sine.

Deci, universurile „paralele” sunt „reale” în sensul că solidifică modelul standard al cosmologiei. Sunt matematic reale. Ele sunt reale din punct de vedere conceptual. Dar sunt „acolo”? În acest moment, întrebarea se descompune, deoarece, prin definiție, orice în afara universului nostru se află dincolo de observație și experimentare – ca să nu mai vorbim de călătorii.

Prin definiție, ne lipsesc instrumentele pentru a accesa orice, dincolo de orice-la-care-avem-acces. Deci, în acest sens, practic vorbind, universurile paralele nu sunt reale. Nu le putem vedea, nu le putem atinge, nu putem ajunge la ele. Nici nu putem ști că sunt acolo. Nu putem nici măcar să știm că „acolo” există.

Dar, din nou, faptul că propriul nostru univers are sens doar ca parte a unei colecții dintr-un număr infinit de altele, înseamnă că „realitatea” ar putea fi mult mai mare și mult mai puțin tangibilă decât credem că este.

Dacă există un univers în care să se întâmple lucruri exact invers aici, ca într-o oglindă, unde pozitivul e negativ, stânga e dreapta și timpul curge în sens invers, probabil am vrea să “emigrăm” imediat acolo, pentru că pe aici pe la noi pare că se duce totul de râpă. Însă se pare că deocamdată trebuie să ne mulțumim cu ce avem în universul nostru care merge… normal.