Képzelje el a fizikus ketrecben ülő fegyvert, közvetlenül a feje felé mutatva. Néhány másodpercenként megmérik egy véletlenszerű részecske forgásának irányát a helyiségben. Ha a centrifugálás egy irányba van, a fegyver lő és a fizikus meghal. Ha a másik, akkor csak egy kattanó hang hallatszik, és a fizikus túléli. Tehát a fizikus túlélésének esélye 50-50, igaz?
Lehet, hogy minden nem annyira egyszerű, ha többrétegűben élünk - vagyis a világegyetem mellett, amelyet sajátnak nevezünk, még sokan vannak.
Ez a forgatókönyv a fizikus és a fegyver segítségével a „kvantum-öngyilkosság” elnevezésű híres gondolkodási kísérletet indítja el, és ez az egyik módja annak, hogy megértsük, ha a sok (és potenciálisan végtelen) univerzumban csak egyben élünk.
Ez a gondolatkísérlet a kvantummechanikára és arra az elképzelésre támaszkodik, hogy nincs egyetlen objektív valóság. Minden, amit körülöttünk látunk, csak az egyik lehetséges konfigurációja annak a valószínűségnek, hogy ez vagy az esemény bekövetkezik. A kvantummechanika egyik értelmezése az, hogy az összes többi valószínűségi sor létezhet a saját különálló univerzumában. Tehát ha követi a gondolatkísérletet, és ezt az értelmezést megkapja, akkor a második részecske mérésekor az univerzum két részre osztódik, amelyek mindegyikének megvan a saját lehetséges verziója az események előfordulásáról: amelyben a fizikus életben van, és amelyben a fizikus meghalt.
Túlélése most a kvantum valószínűséghez van kötve, úgy tűnik, hogy egyszerre él és halott - csak különböző univerzumokban. Ha egy új világegyetem minden részegység mérésekor felbomlik, és a fegyver akár lő, akár nem, akkor ezen univerzumok egyikében a fizikus végül túlél, mondjuk, 50 részecskemérést. Ez összehasonlítható egy érme egymás után ötször dobott érmével. Rendkívül kicsi annak a valószínűsége, hogy egymás után 50 alkalommal lépnek fel a farok, de ez az esély - nulla.
És ha ez megtörténik, a fizikus meg fogja érteni, hogy a többfunkciós eszköz valódi, és egy adott esetben - a leírt kísérletben - a fizikus valóban halhatatlan, mivel a fegyver soha nem fog lőni. De ő lesz az egyetlen személy, aki tudja, hogy ezek a párhuzamos világegyetemek léteznek. És hány fizikusnak kell költenie, hogy biztosan megtudja.
Vannak azonban több univerzum intelligensebb változatai is, amelyek matematikailag biztonsági másolatot készíthetnek és potenciálisan tesztelhetők.
"Néhány ember számára a párhuzamos világegyetemek olyanok, mint egy másik portálon való ugrás, vagy valami hasonló" - mondja Matthew Johnson, a Perimeter Intézet fizikusa. "De ez teljesen más."
Promóciós videó:
A több univerzum tényleges megfigyelhető bizonyítékait nehéz megtalálni, de lehetséges. És így tervezik ezt a fizikusok.
Multiverse verziók
Valójában nagyon sok elmélet létezik a többszörös univerzumról, és a kvantum-öngyilkossággal folytatott gondolatkísérletből származó sokoldalúság, ahol minden lehetőség valósággá válik, az egyik legradikálisabb.
A Massachusettsi Technológiai Intézet Max Tegmark fizikus azt javasolja, hogy a több világegyetemi elméletet négy különféle típusra bonthassák, hogy megkönnyítsék a gondolkodást.
A multiverse első szintjére összpontosítunk - ezek a verziók könnyebben érthetők, mint mások. Első szinten szintén nagyon jó esélyünk van bizonyítékokat találni, amelyek igazolják, hogy a multiverse valódi.
Több univerzum a már létező elméletek matematikai előrejelzéseiből származik, és az 1. szintű multiverszt a fizika nagyra becsült és erőteljes elképzelése várja: az infláció.
Mit értünk az "univerzum" alatt?
A több világegyetem ötletének megértéséhez először meg kell határoznia, hogy mit értünk, amikor azt mondjuk: „világegyetem”. Az "univerzum" meghatározása többször is megváltozott, például amikor felfedeztük az első távcsövet, űrbe néztünk és megtudtuk, hogy a csillagokat nem az éghez szögek kötik, és a Föld nem egyedül van az űrben.
De az univerzum sokkal nagyobb, mint amit távcsövön keresztül láthatunk - mondja Johnson. Világegyetemünk csak egy olyan fénygömb, amelynek elegendő ideje volt ahhoz, hogy elérje nekünk. Ha további milliárd évig várunk, akkor még többet fogunk látni, és az univerzum koncepciónk ismét fejjel lefelé fordul - mondja Tegmark.
Valaki, aki a fényéveknyi milliárdnyi távolságon lévő bolygón áll, teljesen más képet fog kapni az "univerzumról" annak alapján, hogy mennyi fény érte bolygónkat.
Semmilyen módon nem érhetjük el ezeket a világegyetemi buborékokat definíció szerint, mert nincs mód a fénynél gyorsabb utazásra. Bár nem látjuk őket, a fizikusok úgy vélik, hogy születésük nyomai még mindig megtalálhatók.
Hol van a bizonyíték?
Az infláció mögött rejlő gondolat az, hogy világegyetemünk a kezdetektől a gyors terjeszkedés időszakán ment keresztül (közvetlenül a nagy robbanás után), amikor egy űr nanométere hirtelen felrobbanott 250 millió fényévvel, másodperc kevesebb, mint egyharmadában.
Miután elindult az infláció, soha nem állt le teljesen. A tér-idő bizonyos területein ez megáll, ahol a tér területei buborékokká alakulnak, mint például a világegyetem, amelyet látunk körül, másutt pedig a tér tovább terjeszkedik. Ha a tágulás végtelen, és sokan úgy gondolják, akkor a világegyetemek új buborékjai folyamatosan képződnek. Ez buborék nyomot hagy. Az űr-időben sodródunk az univerzumok habos pezsgőfürdőjében.
Ismét nincs mód kommunikálni ezekkel a többi buborék-univerzummal, mert nem tudunk gyorsabban utazni, mint a fény. De elméletileg bebizonyíthatjuk, hogy léteznek. És itt van, hogyan.
Amikor a buborék-univerzumunk először kialakult, lehetséges, hogy ütközött más, a mi körül kialakuló buborék-univerzumokkal. Nem valószínű, hogy még mindig közel állunk hozzájuk, mivel a tér-idő folyamatos bővülése tovább és tovább hajt minket.
A korai ütközések következményei azonban a kozmikus mikrohullámú háttér hullámait fújhatták (hő a nagy robbanásból). Elméletileg ezeket a hullámokat távcsövekkel észlelhetjük. Ez elszíneződött lemez lenne - mint egy véraláfutás a mikrohullámú háttér testén.
Jones ilyen "zúzódásokat" keres, de sok múlik attól, hogy milyen gyorsan jelennek meg más buborék-univerzumok, és hány lehet. Ha kevés buborék van, akkor valószínűleg nem találkoztunk velük.
A Planck Űrtávcső jelenleg hallgatja az eget annak bizonyítására, hogy más univerzumokkal ütközne.
Az LHC belső multiverse
A különböző fizikusok a multiverse különböző elméleteit tartják fenn. Ez a verzió a húr elméletéből, valamint a sok más dimenzió létezésének gondolatából származik, amelyekhez egyszerűen nem férünk hozzá (mint például abban a helyzetben, amelyben McConaughey hős a "Csillagközi" filmben került be). Egyes fizikusok úgy gondolják, hogy a párhuzamos univerzumok rejtőznek ezekben a kiegészítő méretekben.
A multiversz gondolata szintén tesztelhető
A fizikusok mikroszkópos fekete lyukakat fognak keresni a nemrégiben üzembe helyezett Nagy hadron ütközőn. Az LHC nem képes veszélyes fekete lyukat létrehozni, de ezen elmélet szerint mikroszkopikus fekete lyukakat lehet létrehozni, amelyek azonnal elpárolognak. A fekete lyukak jelenléte azt jelentené, hogy világegyetemünk gravitációja kiszivárog további méretekbe.
"Mivel a gravitáció extra méretekbe áramolhat az univerzumunkból, egy ilyen modell kipróbálható miniatűr fekete lyukak felfedezésével az LHC-n" - mondta Mir Faisal fizikus. „Megszámoltuk azt az energiát, amellyel észlelhetjük ezeket a fekete lyukakat a gravitációs szivárványban. Ha ezen az energiánál fekete lyukakat találunk, akkor tudjuk, hogy mind a gravitációs szivárványelmélet, mind az extradimenziók elmélete helyes.
Ez kényszerítő bizonyíték lenne a húr-elmélet és a párhuzamos univerzumok számára, és segít megmagyarázni, hogy a gravitáció miért sokkal gyengébb, mint más alapvető erők.
Komoly megerősítés azonban még nem történt meg. Csak kétségek
"Csak abban hiszek, amit konkrét, tesztelhető kísérleti bizonyítékok támasztanak alá, és a párhuzamos világegyetemek fogalma nem tud pontosan dicsekedni ezzel" - mondja Brian Green, a Columbia Egyetem elméleti fizikusa.
A probléma az, hogy Johnson elmondja, hogy a fizikusok elmozdulnak a több univerzum filozófiai megbeszéléseitől. Néhányan csak ki akarják próbálni az ötlet. Mások radikális és vitathatatlan elméleteket tartanak. Tegmark azt mondja, hogy megpróbál kísérletezni a kvantum-öngyilkossággal, amikor öreg és törékeny. De reméljük, hogy csak viccel.