Multiverse: od science fiction po poważną fizykę

10

Idea wielu wszechświatów – wieloświata – od dawna jest integralną częścią science fiction, od Ricka i Morty’ego po Spider-Mana. Jednak fizycy coraz częściej badają, czy te alternatywne rzeczywistości mogą w rzeczywistości istnieć, nie jako narzędzie fabularne, ale jako potencjalne rozwiązanie niektórych z najgłębszych tajemnic kosmologii i mechaniki kwantowej.

Multiwersum kosmologiczne: wszechświaty inflacji i bańki

Jedna z wiodących teorii opiera się na szybkiej ekspansji wczesnego Wszechświata, znanej jako inflacja. W tym okresie fluktuacje kwantowe rozciągnęły się, tworząc zmiany gęstości, które ostatecznie utworzyły galaktyki. Jednakże te fluktuacje nie zatrzymały się na krawędzi naszego obserwowalnego Wszechświata; prawdopodobnie kontynuowano je na jeszcze większą skalę. Andrei Linde, fizyk z Uniwersytetu Stanforda, sugeruje, że te ciągłe fluktuacje dały początek niezliczonym „wszechświatom bąbelkowym” o radykalnie różnych właściwościach fizycznych.

Te wszechświaty mogą mieć zupełnie różne masy cząstek, siły, a nawet podstawowe prawa fizyki. W niektórych przypadkach życie, jakie znamy, może nie być możliwe. Istnienie takiego multiwersu wyjaśnia, dlaczego nasz Wszechświat wydaje się tak doskonale dostrojony do życia: jeśli istnieje wystarczająca liczba wszechświatów, statystycznie nieuniknione jest, że przynajmniej jeden będzie miał odpowiednie warunki.

Testowanie tego pomysłu jest trudne. Jedną z potencjalnych oznak mogą być „blizny” w poświacie Wielkiego Wybuchu, wskazujące na zderzenia z innymi wszechświatami. Jednak, jak zauważa fizyk Paul Halpern, nie znaleziono jeszcze takich dowodów.

Wieloświat kwantowy: interpretacja wielu światów według Everetta

Inna koncepcja wieloświata wywodzi się z mechaniki kwantowej, gdzie cząstki istnieją w superpozycji stanów, dopóki nie zostaną zmierzone. Tradycyjna interpretacja sugeruje, że pomiar powoduje zapadnięcie się stanu w jeden wynik. Jednakże fizyk Hugh Everett III zaproponował w 1957 roku, że zamiast zapadać się, wszystkie możliwe rezultaty ewoluują w oddzielnych wszechświatach.

W tej interpretacji „wielu światów” każdy wymiar kwantowy dzieli wszechświat, tworząc równoległe rzeczywistości, w których realizowana jest każda możliwość. Nie zauważysz tej separacji, ponieważ każda wersja ciebie będzie żyła w swojej własnej, nieświadoma innych. Jest to zasadniczo inny obraz niż wieloświat zderzających się bąbelków, ale nie mniej trudno go udowodnić.

Problemy podróży międzywymiarowych

Pomimo teoretycznych możliwości podróże do innych wszechświatów pozostają w sferze science fiction. Hipotetyczne tunele czasoprzestrzenne mogą łączyć rzeczywistości, ale ich utworzenie wymagałoby poziomów energii znacznie przekraczających nasze obecne możliwości. Dlatego pomysł ukrytego tunelu czasoprzestrzennego w szafie jest wysoce nieprawdopodobny.

Wieloświat pozostaje spekulatywnym, ale coraz poważniejszym tematem w fizyce. Chociaż perspektywa spotkania alternatywnych wersji nas samych jest mało prawdopodobna, implikacje dla naszego zrozumienia wszechświata są ogromne.

Bez względu na to, czy teorie te zostaną ostatecznie potwierdzone, czy nie, badanie wieloświata zmusza nas do skonfrontowania się z fundamentalnymi pytaniami dotyczącymi rzeczywistości, prawdopodobieństwa i natury istnienia.