Valódi a Multiverzum? A tudomány a „Mindent mindenütt egyszerre” mögött

Léteznek multiverzumok? A mi univerzumunk egy a sok közül? A multiverzum kulcsfontosságú cselekményeszköz a sikerfilmben Mindent Mindenhol Egyszerre– a 95. Oscar-díjátadón, amelyen egy kínai bevándorló párhuzamos univerzumokat fedez fel, ahol teljesen más életet él.

De van-e tudományos alapja a multiverzumnak?

A filmben Michelle Yeoh karaktere, Evelyn Wang kapcsolatba lép önmaga párhuzamos univerzumokban lévő változataival, hogy megakadályozza a multiverzum elpusztulását. Messziről jött? Természetesen! De jelenleg a kozmológusok azt próbálják kitalálni, hogy létezik-e több univerzum egy csoportja, amely párhuzamosan fut egymással – és vajon lakhatóak-e.

Mi a multiverzum?

Kozmológusok és kvantumteoretikusok ötleteinek kosara arról, hogy nem a mi univerzumunk az egyetlen, és hogy több más univerzummal is megoszthat egy magasabb szerkezetet. "Egyesek azt sugallják, hogy az infláció kirobbanása univerzumunk korai szakaszában örökké tarthat, és egyedi univerzumok kristályosodnak ki belőle, amelyek mindegyike a saját egyedi fizikatörvényeivel van megírva" Geraint Lewis Az asztrofizika professzora a Sydney-i Egyetemen (Ausztrália) és szerzője „Honnan jött az Univerzum? És más kozmikus kérdések.” A multiverzumnak ebben a kozmológiai magyarázatában a sajátunkkal párhuzamos többi univerzum – ha léteznek – képes lehet életet fenntartani, de lehet, hogy nem.

Az univerzumunk inflációjának kirobbanása természetesen kulcsfontosságú bizonyítéka annak, hogy univerzumunk egy forró, sűrű pontból – az Ősrobbanásból – emelkedett ki. Az azonban, hogy mi történt az ősrobbanás előtt – és hogy a mi univerzumunk mellett esetleg más univerzumok is keletkeztek-e egyidejűleg –, teljesen ismeretlen.

Gyakori tévhitek a multiverzumról

Nincs bizonyíték más univerzumokra. Tehát a legnagyobb tévhit a multiverzummal kapcsolatban az, hogy ez egy csonthideg elmélet, amelyet bebizonyítottak. „Nem az – igazából nincs matematikai alapja –, hanem ötletek gyűjteménye” – mondta Lewis. „A tudomány körforgásában ez a hipotézis stádiumában marad, és robusztus javaslattá kell válnia ahhoz, hogy valóban megérthessük a következményeket.”

Stephen Hawking egyik utolsó elmélete a 2018-as halála előtt azt jósolja, hogy az univerzum véges, és sokkal egyszerűbb, mint azt sok jelenlegi elmélet állítja az ősrobbanással kapcsolatban. Ennek következményei vannak a multiverzum paradigmára nézve. „Nem egyetlen, egyedi univerzumra vagyunk utalva, de eredményeink a multiverzum jelentős csökkenését, a lehetséges univerzumok sokkal kisebb körére utalnak.” mondott Hawking.

2020-ban a Nobel-díjas Sir Roger Penrose azt állította, hogy egy korábbi univerzum létezett az Ősrobbanás előtt, és ma is megfigyelhető a kozmikus mikrohullámú háttéren (CMB) lévő hegként. A CMB egy nagyon hosszú hullámhosszú mikrohullámú sugárzás halvány izzása, amely betölti az univerzumunkat, ami kulcsfontosságú része az ősrobbanás bizonyítékának. A hasonló hipotézis a Penrose-hoz Laura Mersini-Houghton kozmológus tavaly terjesztette elő. Mindkettő érdekes elmélet, de mindkettő megalapozatlan. Egyelőre a multiverzum csodálatos ötlet marad, de alig több.

Bebizonyítható valaha a multiverzum?

Ahogyan eddig megértettük, nem, ezért válik egyes tudósok nevetségessé a multiverzumról szóló vitát. De ez nem jelenti azt, hogy egy napon ne válhatna tudományos elméletté. "Fogalmunk sincs, hogy tesztelhető-e vagy sem" - mondta Lewis. "Ha a matematikát kézben tartjuk, esélyünk lesz arra, hogy meglássuk, képesek vagyunk-e észlelni más univerzumok jelenlétét… jelenleg fogalmunk sincs, melyik úton járunk." A tudománynak szüksége van egy matematikai elméletre, amelyet tesztelni kell. Még nincs benne.

Lehetséges-e párhuzamos univerzumok között ugrani?

Ha léteznek, akkor biztosan lehetséges, hogy párhuzamos univerzumok között utazzunk. Miért ne? "Kíváncsi vagyok, hogy az összes univerzum lehetséges összetett geometriája azt jelenti-e, hogy össze lehet őket kötni valahogyan – féreglyukakon és hasonlókon keresztül" – mondta Lewis. "Ez azt jelentené, hogy lehetséges következtetéseket levonni a létezésükről, sőt az univerzumok közötti utazást is."

Azonban a párhuzamos univerzumok közötti ugrálásról szóló gondolatok – nem beszélve arról, hogy lássuk vagy találkozzunk bennük önmagunk más verzióival – már túlságosan hollywoodiak. Végül is mi van akkor, ha valójában végtelen számú párhuzamos univerzum létezik, és mindegyik élettelen? Ez az a terület, ahol a multiverzum tudomány elkezdődik.

A multiverzum életbarát?

Hollywood megelégedhet azzal, hogy vajon mi történne egy párhuzamos univerzumban, ha valaki másként döntene az életéről. A kozmológusokat jobban érdekli, hogy elgondolkodjanak azon, vajon ha léteznek-e más univerzumok, akkor ezeknek a fizika törvényei eltérnek-e a miénktől. Még mindig életet adhatnak? Ez a központi kérdés a multiverzum jóslatokkal foglalkozó új munkában, amelyek közül a legújabb volt közzétett ebben a hónapban. "Már tudjuk, hogy a fizika törvényeinek néhány változása gyorsan halott és steril univerzumokat eredményez" - mondta Lewis társszerző.

Tehát csak szerencsések vagyunk, hogy egy olyan univerzumban élünk, amely élet befogadására alkalmas galaxisokat alkothat? Ez nem ilyen egyszerű. „Van egy ötlet – a Ritkaföldfém hipotézis– Noha univerzumunk egyértelműen lakható, az élet feltételei eltűnően ritkák – mondta Lewis. Kollégáival az univerzumunk elemeinek több milliárd éves feldolgozását választotta ki abból, hogy milyen elemek keletkeztek a csillagokban, hogyan oszlottak el az univerzumban, és milyen kémiai reakciók zajlottak le. Az eredmények arra utalnak, hogy a szén és az oxigén aránya – amit a csillagokon belüli magreakciók határoznak meg – különösen fontosnak tűnik. Ugyanígy a két elem egyensúlya is, bár más elemek kevésbé kritikusak.

"Vannak, akik a galaktikus lakhatóságot tanulmányozzák, és úgy gondolják, hogy a galaxisok külső peremén az élet valószínűleg rendkívül ritka, mivel egyszerűen nem jött létre elegendő elem az élethez" - mondta Lewis. Tehát ha univerzumunk egyes részei lakhatatlanok, akkor más univerzumok részei – és talán egész – is azok lesznek. Ha azonban életet fedeznének fel univerzumunk ezen úgynevezett lakhatatlan vidékein, akkor hirtelen minden, mindenhol (egyszerre) megváltozna. „Ha azt találjuk, hogy sok ilyen környezetben gyakori az élet – ami önmagában is nagy jelentőségű történet lenne –, akkor ez azt sugallná, hogy az élet a multiverzum egy szeletén keresztül lehetséges” – mondta Lewis.

Van jövője a multiverzum elméletnek?

A multiverzum használata in Mindent Mindenhol Egyszerre hatalmas sikert aratott, de maga a koncepció nagyon messze van attól, hogy elfogadott tudományos elméletté váljon. "Minden jó tudomány egy (néha szokatlan) ötlettel kezdődik" - mondta Lewis. – De a zsákutcákhoz vezető utak is.

Tiszta eget és tágra nyílt szemeket kívánok.