Este multiversul real? Știința din spatele „Totul, peste tot, dintr-o dată”

Există multiversuri? Este universul nostru unul dintre multele? Multiversul este un dispozitiv cheie al complotului în filmul de succes Totul Peste tot Odată— într-o poziție privilegiată pentru a câștiga mare la cea de-a 95-a ediție a Premiilor Academiei, alias Oscarurile — în care o imigrantă chineză explorează universuri paralele în care duce vieți complet diferite.

Dar are multiversul vreo bază în știință?

În film, personajul lui Michelle Yeoh, Evelyn Wang, se conectează cu versiuni ale ei în universuri paralele pentru a preveni distrugerea multiversului. Este exagerat? Desigur! Dar chiar acum, cosmologii încearcă să descopere dacă există un grup de universuri multiple care rulează paralel unul cu celălalt – și dacă ar putea fi locuibile.

Ce este multiversul?

Este un coș de idei de la cosmologi și teoreticieni cuantiști despre faptul că universul nostru ar putea să nu fie singurul și că ar putea împărtăși o structură superioară cu mai multe alte universuri. „Unii sugerează că izbucnirea inflației din primele etape ale universului nostru ar putea fi eternă, cu universuri individuale cristalizându-se din el, fiecare scris cu propriile sale legi unice ale fizicii”, a spus. Geraint Lewis Profesor de astrofizică la Universitatea din Sydney, Australia și autor al „De unde a venit universul? Și alte întrebări cosmice.” În această explicație cosmologică a multiversului, celelalte universuri paralele cu al nostru – dacă există – pot fi sau nu capabile să susțină viața.

Acea explozie a inflației din universul nostru este, desigur, o dovadă cheie pentru că universul nostru a apărut dintr-un punct fierbinte și dens – Big Bang. Cu toate acestea, ceea ce s-a întâmplat înainte de Big Bang – și dacă alte universuri au fost poate create simultan împreună cu al nostru – este complet necunoscut.

Concepții greșite comune despre multivers

Nu există dovezi pentru alte universuri. Deci, cea mai mare concepție greșită despre multivers este că este o teorie fidelă care a fost dovedită. „Nu este – nu are cu adevărat o bază matematică – este o colecție de idei”, a spus Lewis. „În ciclul științei, rămâne în stadiul de ipoteză și trebuie să devină o propunere solidă înainte de a putea înțelege cu adevărat consecințele.”

Una dintre ultimele teorii ale lui Stephen Hawking înainte de moartea sa în 2018 prezice că universul este finit și mult mai simplu decât spun multe teorii actuale despre Big Bang. Asta are consecințe pentru paradigma multiversului. „Nu ne referim la un singur univers unic, dar descoperirile noastre implică o reducere semnificativă a multiversului, la o gamă mult mai mică de universuri posibile.” a spus Hawking.

În 2020, laureatul Nobel Sir Roger Penrose revendicat că un univers anterior a existat înainte de Big Bang și poate fi observat și astăzi ca o cicatrice pe fundalul cosmic cu microunde (CMB). CMB este o strălucire slabă a radiației cu microunde cu lungime de undă foarte mare care umple universul nostru, care este o parte cheie a dovezilor Big Bang-ului însuși. A ipoteză similară lui Penrose a fost propus anul trecut de cosmologul Laura Mersini-Houghton. Ambele sunt teorii interesante, dar ambele sunt nefondate. Deocamdată multiversul rămâne o idee minunată, dar puțin mai mult.

Poate fi demonstrat vreodată multiversul?

După cum înțelegem până acum, nu, motiv pentru care discuția despre multivers este ridiculizată de unii oameni de știință. Dar asta nu înseamnă că nu poate deveni într-o zi o teorie științifică. „Nu avem idee dacă este testabil sau nu”, a spus Lewis. „Odată ce vom avea matematica la îndemână, vom avea șansa de a vedea dacă putem detecta prezența altor universuri... în prezent nu avem idee pe ce cale ne aflăm.” Ceea ce are nevoie știința este o teorie matematică de testat. Nu are încă unul.

Ar putea fi posibil să săriți între universuri paralele?

Dacă există, atunci, sigur, ar putea fi posibil să călătorești între universuri paralele. De ce nu? „Ma întreb dacă geometria complexă potențială a tuturor universurilor înseamnă că acestea ar putea fi conectate cumva – prin găuri de vierme și altele asemenea”, a spus Lewis. „Asta ar însemna că este posibilă inferența despre existența lor și chiar și călătoria între universuri.”

Cu toate acestea, gândurile despre săritul între universuri paralele – să nu mai vorbim de a vedea sau întâlni alte versiuni ale noastre în ele – devin puțin prea Hollywood. La urma urmei, ce se întâmplă dacă există de fapt un număr infinit de universuri paralele și toate sunt fără viață? Acesta este un domeniu în care știința multiversului începe să se facă.

Este multiversul primitor vieții?

Hollywood-ul s-ar putea mulțumi să se întrebe ce s-ar întâmpla într-un univers paralel dacă cineva ar lua o altă decizie de viață. Cosmologii sunt mai interesați să se gândească dacă, dacă există alte universuri, ar putea avea legi ale fizicii diferite de ale noastre. Ar mai putea găzdui viața? Aceasta este întrebarea centrală în noua lucrare despre predicțiile multivers, cea mai recentă dintre acestea publicat luna aceasta. „Știm deja că unele modificări aduse legilor fizicii au ca rezultat rapid universuri care sunt moarte și sterile”, a spus co-autorul Lewis.

Deci suntem doar norocoși să trăim într-un univers care poate forma galaxii capabile să găzduiască viață? Nu este atât de simplu. „Există o idee... Ipoteza pământului rar— că, deși universul nostru este în mod clar locuibil, condițiile de viață sunt extrem de rare”, a spus Lewis. Cu colegii, el a separat miliarde de ani de procesare a elementelor din universul nostru, din ce elemente au fost generate în stele, cum au fost distribuite în universul nostru și reacțiile chimice care au avut loc. Rezultatele sugerează că raportul dintre carbon și oxigen - ceva determinat de reacțiile nucleare din interiorul stelelor - pare a fi deosebit de important. La fel și un echilibru al ambelor elemente, deși alte elemente par a fi mai puțin critice.

„Există cei care studiază locuibilitatea galactică și cred că viața în marginile exterioare ale galaxiilor este probabil să fie extrem de rară, deoarece pur și simplu nu a existat suficientă generație de elemente pentru viață”, a spus Lewis. Deci, dacă părți ale universului nostru sunt nelocuibile, la fel vor fi părți ale – și poate întregi – alte universuri. Cu toate acestea, dacă viața ar fi descoperită în aceste așa-numite regiuni nelocuibile ale universului nostru, atunci dintr-o dată totul, peste tot (toate deodată) s-ar schimba. „Dacă descoperim că viața este obișnuită în multe dintre aceste medii – ceea ce în sine ar fi o poveste importantă – atunci asta ar sugera că viața ar trebui să fie posibilă într-o zonă a multiversului”, a spus Lewis.

Are teoria multiversului un viitor?

Utilizarea multiversului în Totul Peste tot Odată a avut un succes masiv, dar conceptul în sine este departe de a deveni o teorie științifică acceptată. „Toată știința bună începe cu o idee (uneori ciudată)”, a spus Lewis. „Dar la fel și căile către fundături.”

Vă doresc cer senin și ochi mari.