Infracrveni pogled na zviježđe Carina snimljen teleskopom WISE.
(Slika: © NASA / JPL-Caltech / UCLA)
Paul M. Sutter je astrofizičar na Državno sveučilište Ohio, domaćin "Pitajte svemira" i "Svemirski radio, "i autor"Vaše mjesto u svemiru"Sutter je pridonio ovom članku Glasovi stručnjaka Space.com-a: Op-Ed & Insights.
To je višegodišnji miljenik znanstvene fantastike: drugi svjetovi, drugi svemiri, druge mogućnosti, odmah izvan granica poznatog kosmosa ili samo jedan odmak čarobnog uređaja. Možda su ostali svjetovi jezivo slični vlastitom, osim nekih neobičnih sitnih promjena u povijesti. Možda su radikalno drugačiji, s novim, čudnim i divnim vrstama života. Možda su toliko različita da se tamo osnovna pravila fizike čak i ne primjenjuju.
Govorim, naravno, o multiverzumu - mogućnosti da negdje vani postoje i drugi različiti univerzumi.
Ali postoje li?
Puhajući mjehurići
Ideja multiverzuma razvija se na nekoliko različitih područja znanosti, filozofije, pa čak i religije. U samoj fizici mogućnost kvantne mehanike pojavljuje se mogućnost drugih svjetova (posebno kroz interpretaciju „mnogih svjetova“, u kojoj svaki slučajni rezultat interakcije graniči svemire u kojima se ostvaruje svaki rezultat) i teoriju struna (u kojoj se različiti aranžmani sitnih, valjanih dodatnih dimenzija dovodi do različite fizike u njihovim vlastitim svemirima).
O ovim je idejama zabavno razgovarati, ali možda je najzanimljiviji put do multiverse kroz naše razumijevanje najranijih trenutaka samog svemira: razdoblja inflacije.
Kao što najbolje možemo reći, vrlo rani svemir prošao je razdoblje nevjerojatno brzo širenje: inflacija. Znanstvenici teoretiziraju da je ovu epohu pokrenulo egzotično kvantno polje - žuboreća, penasta energija pečena u vakuumu prostora i vremena - zbog čega se svemir gotovo rascjepkao intenzitetom svoje ekspanzije. Ali ubrzo je to polje izgubilo snagu i propadlo u roj čestica koje danas nastanjuju u današnjem svemiru.
A upravo je multiverzum bio u ovoj epohi inflacije imao izvodljivu šansu za pojavljivanje, Zamislite rani svemir koji je dominirao inflacijom kao divovski hljeb kruha u usponu. Upravo priča koju sam ispričao pretpostavlja da inflacija počinje i zaustavlja se ravnomjerno u cijelom kozmosu; cijeli se hljeb prestaje dizati u istog trenutka.
Ali što god da je inflacija poticala bilo je kvantno polje, što znači da ne možemo pretpostaviti da su stvari tako jednostavne. Neki dijelovi polja bili su samo nasumično energičniji od drugih, dok su drugi dijelovi mnogo mirniji. To je samo slučajna priroda života u kvantnom svijetu.
Dakle, naš kruh nije baš ujednačen. Neki će se dijelovi moći prestati uzdizavati, otkidajući se i izoliraju, dok se ostatak kruha nastavlja dizati. A budući da će uvijek neki dio kruha rasti brže od prosjeka, sada možete zamisliti kruh koji se uzdiže za vječnost, s malim komadićima i džepovima tu i tamo nasumično hvata polaganu porciju i otima se.
Svaki od tih otkinutih bitova svoj je jedinstveni svemir, samo jedan mjehurić mnogih u multiverzumu. Štoviše, detalji kraja inflacije određuju gomilu važnih fizičkih svojstava, poput jačine prirodnih sila i masa čestica (detalji ovise o konkretnom modelu inflacije). Govorimo o stvarima poput mase elektrona i broja vrsta čestica. Stvarno važne stvari.
A budući da svaki od ovih otrcanih, svemira mjehurića završava inflaciju na svoj jedinstveni i poseban način, svaki od univerzalnih mjehurića dobiva svoj jedinstveni skup fizike.
Presijecani odgovori
Budući da se cijeli kruh i dalje diže (budući da ga uvijek ima neki dio s stopom inflacije brže od prosjeka), vrlo brzo dobivate čitav niz svemira koji se međusobno posvađaju. Multiverzum. Svaki je svemir zauvijek zauvijek zatvoren od ostalih. Međutim, postoje neki slučajevi gdje se mogu presijecati.
Ako se dva svemira razdvajaju relativno brzo jedno za drugim i razmjerno se zbliže, tada bi se mogla nakratko presijecati prije nego se napuše jedno od drugoga čitavu vječnost. A ako se to dogodi, to sjecište može ostaviti trag u kozmička mikrovalna pozadina tih svemira, ostatak fosilne ljuske svjetlosti iz vremena kada je svemir bio infantilni 380.000 godina.
Zamislite da se dva sapunica trljaju jedno o drugo; ovaj će otisak imati oblik neobičnog kruga na nebu (gdje "neobičnost" ovisi o tome u kakvom svemiru se možemo presijecati). Naravno, nismo pronašli niti jedan takav trag multiverzuma.
Bez izravnih dokaza, teško je suditi o održivosti ideje koja se kreće od inflacije. To bi mogao biti generički rezultat svih teorija inflacije, tako da ako uspijemo pronaći jače dokaze o inflaciji, mogli bismo pokazati i postojanje multiverzuma. Ali u ovom trenutku, mi ne razumijemo u potpunosti mehaniku inflacije, tako da nije mnogo dalje.
A evo još jednog pitanja za razmišljanje. Ako biste malo promijenili fiziku našeg svemira, život kakav poznajemo bio bi nemoguć. Zašto se nalazimo u tako posebnom svemiru, gdje naša vrsta života može preživjeti? Je li možda zbog svih mjehurića u multiverzumu naravno da bismo se našli u jednoj od rijetkih sposobnih za iskričavanje inteligencije? (Inače toga nismo bili svjesni.) Ili je to nešto puno dublje? Je li to uopće pitanje znanosti?
Možda drugi svemir ima sve odgovore.
Saznajte više slušajući epizodu "Živimo li u multiverzumu?" na podcastu "Pitaj svemira", dostupan naiTunes a na webu nahttp://www.askaspaceman.com, Zahvaljujući @ProducerEv, Matthew A., Tom S., Taha, Oliver H., Wally H., Christiaan D., Keith G., Alex Z., Murtaza P., Kent L., Gabi P. i Slinkerdeer za pitanja koja su dovela do ovog djela! Postavite svoje pitanje na Twitteru koristeći #AskASpaceman ili slijedeći Paula @PaulMattSutter i facebook.com/PaulMattSutter.
- Paralelni svemiri: teorije i dokazi
- Suočavanje s multiverzumom: što bi značilo 'Beskonačni svemiri'
- Univerzum ili univerzum? Rasprava o fizičarima
