Kujutage ette füüsikut, kes istub puuris, kui püstol on suunatud otse tema pea poole. Juhusliku osakese tsentrifuugi suunda ruumis mõõdetakse iga paari sekundi tagant. Kui ketramine on ühes suunas, tulistab relv ja füüsik sureb. Kui teisele, siis kostub ainult klõpsatus ja füüsik jääb ellu. Nii et füüsiku ellujäämise võimalused on 50-50, eks?
Kõik ei pruugi olla nii lihtne, kui elame mitmekeelsuses - st peale meie universumi, mida me nimetame omaks, on ka palju teisi.
Kuulus mõtteeksperiment nimega "kvant-enesetapp" algab stsenaariumist koos füüsiku ja püssiga ning see on üks viis proovida mõista, kas me elame ainult ühes paljudest (ja potentsiaalselt lõpmatutest) universumitest.
See mõttekatse tugineb kvantmehaanikale ja ideele, et pole olemas ühte objektiivset reaalsust. Kõik, mida me enda ümber näeme, on vaid üks võimalikest konfiguratsioonidest selle või selle sündmuse toimumise tõenäosuseks. Kvantmehaanika üks tõlgendus seisneb selles, et kõik muud tõenäosuste komplektid võivad eksisteerida nende eraldi universumites. Nii et kui te järgite mõtteeksperimenti, arvestades seda tõlgendust, siis teise osakese mõõtmisel jaguneb universum kaheks, millest igaühel on oma võimalik versioon sündmuste toimumisest: milles füüsik elab ja milles füüsik suri.
Tema ellujäämine on nüüd seotud kvantõenäosusega, nii et ta näib olevat korraga elus ja surnud - just erinevates universumites. Kui osakese iga mõõtmise järel lõheneb uus universum ja relv kas tulistab või mitte, siis ühes neist universumitest suudab füüsik lõpuks läbi viia, näiteks 50 osakese mõõtmise. Seda saab võrrelda mündiga, mis visatakse 50 korda järjest. Tõenäosus, et 50 korda järjest sabad tulevad, on äärmiselt väike, kuid on - tõenäosus kipub nulli minema.
Ja kui see juhtub, saab füüsik aru, et multiverss on reaalne, ja konkreetsel juhul - kirjeldatud katses - on füüsik tõeliselt surematu, kuna relv kunagi ei tulista. Kuid temast saab ka ainus inimene, kes teab, et need paralleelsed universumid on olemas. Ja kui palju füüsikuid peab "kulutama", et see kindlasti teada saada.
Siiski on ka teisi universumite intelligentsemaid versioone, mis on matemaatiliselt varundatud ja potentsiaalselt testitavad.
"Mõne inimese jaoks on paralleelsed universumid nagu hüppamine läbi portaali teise maailma või midagi sellist," ütleb Perimeetri instituudi füüsik Matthew Johnson. "Aga see on täiesti erinev."
Reklaamvideo:
Mitme universumi tegelikke jälgitavaid tõendeid on keeruline leida, kuid võimalik. Ja nii plaanivad füüsikud seda teha.
Mitmeversioonilised versioonid
Tegelikult on mitme universumi kohta üsna vähe teooriaid ja "kvant-enesetapu" mõttekatsest saadud multiversioon, kus iga võimalus saab reaalsuseks, on üks radikaalsemaid.
Massachusettsi Tehnoloogiainstituudi füüsik Max Tegmark soovitab mõttemaailma hõlbustamiseks jagada mitu universumi teooriat neljaks erinevaks tüübiks.
Keskendume mitmeversiooni esimesele tasemele - neid versioone on lihtsam mõista kui teisi. Esimesel tasemel on meil ka üsna hea võimalus leida tõendeid, mis tõestavad, et multiverse on reaalne.
Mitu universumit tuleneb juba olemasolevate teooriate matemaatilistest ennustustest ja 1. taseme multiversiooni ennustab füüsikas väga lugupeetud ja võimas idee: inflatsioon.
Mida me mõtleme "universumi" all?
Mitme universumi idee mõistmiseks peate kõigepealt määratlema, mida me mõtleme, kui ütleme "universum". Meie määratlus "universumi" kohta on korduvalt muutunud, näiteks kui leiutasime esimese teleskoobi, vaatasime kosmosesse ja saime teada, et tähed pole küünte külge taeva külge kinnitatud ja Maa pole kosmoses üksi.
Kuid universum on palju suurem, kui me teleskoobi kaudu näeme, väidab Johnson. Meie universum on ainult valgussfäär, millel on olnud piisavalt aega, et meieni jõuda. Kui me ootame veel miljard aastat, näeme veelgi rohkem ja meie universumi kontseptsioon pöördub jälle tagurpidi, väidab Tegmark.
Keegi, kes seisab triljonite valgusaastate kaugusel planeedil, saab täiesti erineva pildi "universumist" selle põhjal, kui palju valgust on nende planeeti tabanud.
Nende teiste universumite mullide juurde ei saa definitsiooni järgi kuidagi jõuda, sest valgusest kiiremini reisida pole võimalik. Ehkki me ei näe neid, usuvad füüsikud, et nende sünnist võib leida jälgi.
Kus on tõend?
Inflatsiooni mõte on see, et meie universum sai oma loomise ajal läbi kiire laienemise perioodi (vahetult pärast Suurt Pauku), kui kosmose nanomeeter plahvatas ootamatult vähem kui triljoni sekundi jooksul 250 miljonit valgusaastat.
Kui inflatsioon algas, ei peatunud see kunagi täielikult. Mõnes ruumi-aja piirkondades see peatub, kus ruumi alad muutuvad mullideks, nagu universum, mida me ümber näeme, kuid teistes kohtades laieneb ruum jätkuvalt. Kui laienemine on lõpmatu ja paljud usuvad seda, siis tekivad pidevalt uued universumite mullid. See jätab mulli jälje. Me triivime läbi kosmose aja universumite vahutavas mullivannis.
Jällegi ei saa kuidagi suhelda nende teiste mulliuniversumitega, sest me ei saa liikuda kiiremini kui valgus. Kuid teoreetiliselt suudame tõestada, et need on olemas. Ja siin on kuidas.
Kui meie mulluniversum esmakordselt moodustus, on võimalik, et see põrkas kokku teiste mullide universumitega, mis meie ümber moodustuvad. On ebatõenäoline, et oleme nende lähedal endiselt, kuna kosmose aja jätkuv laienemine viib meid kaugemale.
Varaste kokkupõrgete tagajärjed võisid aga kosmilise mikrolaine tausta (soojus Suurest Paugust) raputada. Teoreetiliselt saime neid laisklemisi teleskoopide abil märgata. See oleks värvunud ketas - nagu verevalum mikrolaine fooni kehal.
Jones otsib selliseid "verevalumeid", kuid palju sõltub sellest, kui kiiresti teised mullide universumid ilmusid ja kui palju neid seal võib olla. Kui mulle on vähe, poleks me võib-olla nendega üldse kokku puutunud.
Plancki kosmoseteleskoop kuulab praegu taevast, et tõendada selliseid kokkupõrkeid teiste universumitega.
LHC-sisene multiversioon
Erinevad füüsikud omavad mitmeversiooni erinevaid teooriaid. See versioon tuleneb keelte teooriast, aga ka ideest paljude teiste dimensioonide olemasolust, millele meil lihtsalt pole juurdepääsu (nagu olukorras, kus McConaughey kangelane sattus filmi "Interstellar"). Mõned füüsikud arvavad, et paralleelsed universumid peidavad neid lisamõõtmeid.
Ka see multiverse idee on testitav
Füüsikud otsivad mikroskoopilisi musti auke Suure Hadroni kokkupõrkel, mis hiljuti tööle läks. LHC ei saa tekitada ohtlikku musta auku, kuid selle teooria kohaselt on võimalik luua mikroskoopilised mustad augud, mis koheselt aurustuvad. Mustade aukude olemasolu tähendaks, et meie universumi raskusjõud immitseb lisamõõtmetesse.
"Kuna gravitatsioon võib meie universumist välja voolata lisamõõtmeteks, saab sellist mudelit testida, avastades LHC-s miniatuursed mustad augud," ütles füüsik Mir Faisal. „Oleme välja arvutanud energia, mille järgi need mustad augud gravitatsioonilises vikerkaaris tuvastada saavad. Kui leiame selle energia juures mustad augud, siis teame, et nii gravitatsioonilise vikerkaare teooria kui ka lisamõõtmete teooria on õiged.
See oleks keelte teooria ja paralleelsete universumite jaoks kaalukaid tõendeid ning aitaks ka selgitada, miks gravitatsioon on teistest põhijõududest nõrgem.
Tõsist kinnitust aga veel pole. Ainult kahtlused
"Ma usun ainult sellesse, mida toetavad konkreetsed, kontrollitavad eksperimentaalsed tõendid ja paralleeluniversumite kontseptsioon ei saa sellega just kiidelda," ütleb Columbia ülikooli teoreetiline füüsik Brian Green.
Johnsoni sõnul on probleem selles, et füüsikud eemalduvad mitme universumi filosoofilistest aruteludest. Mõni tahab lihtsalt seda ideed proovile panna. Teised peavad radikaalseid ja kontrollimatuid teooriaid. Tegmark ütleb, et ta proovib katsetada kvanttapp-enesetappudega, kui ta on vana ja habras. Aga loodame, et ta ainult nalja teeb.
