Findes der parallelle verdener?

2024 Forfatter: Seth Attwood | [email protected]. Sidst ændret: 2023-12-16 16:01

Den fysiske virkelighed kan være meget mere omfattende end blot et stykke rum i tiden, som vi kalder universet. Vores rummiljø kan konstrueres i en utrolig skala, og vores astronomiske instrumenter er utroligt begrænsede. Vi ved ligesom myrer ikke, hvor stor verden er uden for myretuen.

Så nogle teoretiske fysikere overvejer seriøst teorien om multiverset, ifølge hvilken vores verden kun er en af mange. Ved at anvende kvanteteori på universet er vi desuden tvunget til at indrømme, at den eksisterer samtidigt i mange stater.

Med andre ord, ved at tillade anvendelsen af kvanteudsving på universet, er vi praktisk talt tvunget til at indrømme eksistensen af parallelle verdener. Det er også interessant, at kombinationen af strengteori og den "evige" version af inflationær kosmologi (taler om Universets inflationære model) giver et naturligt grundlag for det såkaldte "landskabsmultivers".

Multiverseteori: Inflation

Til at begynde med dukker begrebet multivers op på flere områder af fysikken (og filosofien) på én gang, men det mest slående eksempel er teorien om inflation, som beskriver en hypotetisk begivenhed, der skete, da vores univers var meget ungt - mindre end en anden gammel. Ifølge NASA har universet på utrolig kort tid gennemgået en periode med hurtig ekspansion, "hævelse", der er blevet større og større.

Det menes, at inflationen i vores univers sluttede for omkring 14 milliarder år siden. Inflationen stopper dog ikke alle steder på samme tid. Forskerne mener, at når inflationen ophører i én region, fortsætter den måske i andre.

Mens inflationen sluttede i vores univers, kunne der således være andre, meget fjernere regioner, hvor inflationen fortsatte – og fortsætter lige nu. Desuden kan individuelle universer ifølge LiveScience "knibe af" større, svulmende, ekspanderende universer, hvilket skaber et endeløst hav af evig inflation, fyldt med adskillige individuelle universer.

I dette scenarie med evig inflation ville hvert univers opstå med sine egne fysiklove, sin egen samling af partikler, sin egen disposition af kræfter og sine egne værdier af fundamentale konstanter, siger forskerne.

Dette kan forklare, hvorfor vores univers har egenskaber, som det besidder, og især dem, der er svære at forklare ved hjælp af begreber som mørkt stof eller den kosmologiske konstant. "Hvis der var et multivers, så ville vi have tilfældige kosmologiske konstanter i forskellige universer, og det er bare en tilfældighed, at den, vi har i vores univers, tager den værdi, som vi observerer," siger Dan Heling, der er kosmolog ved universitetet. Arizona og ekspert i multiverseteori.

Multiverseteori: observationer og beviser

Interessant nok er et andet bevis på tegneseriens eksistens observationer - i vores univers skulle der ske så mange ting, at livets eksistens virker utrolig. Og hvis der kun var ét univers, burde der højst sandsynligt ikke være liv i det. Men i multiverset er sandsynligheden for liv meget højere. Men denne teori kan næppe kaldes overbevisende, hvorfor de fleste videnskabsmænd forbliver skeptiske over for ideen om et multivers.

Og alligevel har mange forsøgt at finde mere fysiske, overbevisende beviser for dets eksistens. For eksempel, hvis et nabounivers tilfældigvis var i nærheden af vores for lang tid siden, kan det have kollideret med det og efterladt et mærkbart aftryk.

Dette aftryk kunne være i form af forvrængninger i den kosmiske mikrobølgebaggrundsstråling eller relikviestråling (lys tilbage fra dengang universet var en million gange mindre, end det er i dag) eller i galaksernes mærkelige egenskaber i retning af kollisionen, ifølge et papir udgivet af forskere ved University College London. …

Nogle astrofysikere er gået endnu længere og ledt efter specielle slags sorte huller, der kan være artefakter fra dele af vores univers, der splittes ud i deres eget univers gennem en proces kaldet kvantetunneling.

Hvis nogle områder af vores univers blev opdelt på denne måde, ville de efterlade "bobler" i vores univers, som ville blive til disse unikke sorte huller, som ifølge forskerne "kan eksistere i dag".

"Den potentielle opdagelse af disse sorte huller kunne så indikere eksistensen af et multivers," siger teoretikere. Imidlertid har alle disse typer søgninger indtil videre ikke ført nogen vegne, så i dag forbliver Multiverset hypotetisk.

Multiverseteori: Baggrundsstråling

I 1964 arbejdede fysikerne Arno Penzias og Robert Wilson på Bell Laboratories i Holmdel, New Jersey, og skabte ultrafølsomme mikrobølgemodtagere til radioastronomiobservationer. Men uanset hvad de gjorde, lykkedes det dem ikke at befri modtagerne for baggrundsradiostøjen, som mærkeligt nok så ud til at komme fra alle retninger på samme tid.

Penzias kontaktede Princeton University-fysiker Robert Dicke, som teoretiserede, at radiostøj kunne være kosmisk mikrobølgebaggrundsstråling (CMB), som er den primære mikrobølgestråling, der fylder universet.

Dette er historien om opdagelsen af CMB, enkel og elegant. For deres opdagelse modtog Penzias og Wilson Nobelprisen i fysik i 1978, og det med god grund. Deres arbejde indledte en ny æra af kosmologi, der tillod videnskabsmænd at studere og forstå universet som aldrig før.

Interessant nok førte fysikernes arbejde også til en af de mest fantastiske opdagelser i nyere historie: De unikke træk ved relikviestrålingen kan være det første direkte bevis på, at et uendeligt antal verdener uden for det kendte univers virkelig eksisterer. Men for at forstå dette usædvanlige udsagn korrekt, er det nødvendigt at tage en rejse til tidens begyndelse.

Multiverseteori: The Big Bang

Ifølge den almindeligt accepterede teori om universets oprindelse, var vores univers i løbet af de første flere hundrede tusinde år efter Big Bang fyldt med et utroligt varmt plasma, bestående af kerner, elektroner og fotoner, der spredte lys.

Med omkring 380.000 år afkølede den fortsatte udvidelse af vores univers det til temperaturer under 3.000 Kelvin, hvilket gjorde det muligt for elektroner at smelte sammen med kerner for at danne neutrale atomer, og absorptionen af frie elektroner tillod lys at oplyse mørke.

Bevis for dette - i form af den tidligere nævnte CMB - er, hvad Penzias og Wilson fandt. Deres opdagelse hjalp i sidste ende med at etablere Big Bang-teorien.

I mange æoner har den igangværende udvidelse afkølet vores univers til en temperatur på kun omkring 2,7K, men denne temperatur er ujævn. Forskelle i temperatur opstår på grund af, at stof er ujævnt fordelt i hele universet. Dette menes at være forårsaget af små udsving i kvantetætheden, der opstod lige efter Big Bang.

I 2017 offentliggjorde forskere ved University of Durham i Storbritannien et papir, der tyder på, at CMB-udskrifter (kaldet kolde pletter) kan være bevis på andre verdener. Forfatterne antog, at pletterne i mikrobølgebaggrundsstrålingen opstod som et resultat af en kollision mellem vores univers og et andet.

Generelt kan pletterne i relikviestrålingen betragtes som det første bevis på multiversets eksistens - milliarder af andre universer, der ligner vores eget, - skriver forskerne.

Multiverse teori: mørkt stof

Et andet bevis i skatkammeret for teorien om multiverset tilføjer en ny, ekstremt interessant undersøgelse. Hans resultater, skriver Vice, tyder på, at sorte huller dannet fra kollapsede universer genererer mørkt stof, og vores eget univers kan ligne et sort hul for udenforstående.

Bemærk, at mørkt stof er et usynligt stof, der tegner sig for det meste af universets masse - selvom det ikke udsender sporbart lys, eksisterer det stadig, da det har en gravitationseffekt på galaksehobe og andre udsendende objekter i rummet.

En svimlende række af hypoteser er blevet foreslået for at forklare mørkt stof, men nu har videnskabsmænd foreslået, at oprindelige sorte huller, hypotetiske objekter, der går tilbage til universets tidlige dage, "er en levedygtig kandidat til mørkt stof." Denne konklusion blev nået af et internationalt hold af forskere fra USA, Japan og Taiwan i et papir offentliggjort i det videnskabelige tidsskrift Physical Review Letters i januar i år.

Og alligevel, i øjeblikket, er alle disse begreber spekulative, selvom fysikere forventer, at nye måder at observere med sofistikerede teleskoper på i de kommende år vil hjælpe med at besvare mange spørgsmål.

Multiverseteori: Inflation igen

Den berømte britiske teoretiske fysiker Stephen Hawking døde den 14. marts 2018 efter at have tilbragt årtier bundet til en kørestol og afhængig af en talesynthesizer på grund af lidelsen forårsaget af amyotrofisk lateral sklerose. Videnskabsmandens sidste forskningsarbejde, offentliggjort blot 10 dage før hans død, blev skrevet sammen med professoren i teoretisk fysik Thomas Hertog og vedrørte multiverset.

I en artikel med titlen "A Smooth Way Out of Perpetual Inflation?" Hawking og Hertog teoretiserede, at den hurtige udvidelse af rumtiden efter Big Bang kunne forekomme gentagne gange og skabe flere universer.

Deres arbejde er i det væsentlige en forlængelse af Teorien om Inflation, som antyder, at før Big Bang var universet fyldt med energi, der var en del af selve rummet, og at energien fik rummet til at udvide sig med en eksponentiel hastighed. Det var denne energi, der gav anledning til Big Bang, og det er det, vi talte om tidligere.

Men da inflation, ligesom alt andet, er kvantemæssig i naturen, betyder det, at der skal være områder af rummet i universet, hvor inflationen slutter og Big Bang begynder. Disse områder kan dog aldrig kollidere med hinanden, da de er adskilt af områder med oppustet rum.

Multiverseteori: kritik og konklusioner

Afslutningsvis skal det siges, at når nogen taler om teorien om multiverset, kan det lyde både kækt og ydmygt på samme tid. Men mange fysikere har en helt anden reaktion: efter deres opfattelse er ideen om et multivers uvidenskabelig og måske endda "farlig", fordi den kan føre til forkerte videnskabelige bestræbelser.

For eksempel kaldte Paul Steinhardt, professor i naturvidenskab ved Princeton University, teorien om multiverset "The Theory of Anything", da den er kompatibel med vilkårlig observation og derfor ikke har nogen empirisk bias.

På den ene eller den anden måde, på trods af kritikken af teorien om pluraliteten af verdener, gør data fra videnskabelig forskning (hvoraf nogle er beskrevet i denne artikel) det muligt at fremsætte selv sådanne tilsyneladende vanvittige teorier. Når alt kommer til alt, når vi vender tilbage til myretue-analogien, hvad ved vi om den verden, vi lever i?