Ha multiverzumban élünk, hol létezik Wally?

Ha multiverzumban élünk, hol létezik Wally?

John Berny arra a megdöbbentő következtetésre jut, hogy Wally soha nem létezik sem a mi univerzumunkban, sem más univerzumban

Wallynak öltözött emberek tömege
Ki most az a Wally? A 3872-es dublini Street Performance Világbajnokságon akkori rekordszámú 2011 ember vett részt Wallynak öltözve – de létezhet-e teljesen Wallyból álló univerzum? (CC BY SA 2.0/William Murphy)

Néhány évvel ezelőtt elmentem egy csillagászati ​​konferenciára Londonban, ahol Brian Cox volt a fő szónok. Beszédében Cox érintette a „multiverzum” fogalmát, és úgy érvelt, hogy végtelen számú univerzum létezhet odakint. Sőt, azt mondta, ha valaminek a bekövetkezésének valószínűsége nem nulla, akkor annak valahol az egyik univerzumban kell megtörténnie. Minden, ami megtörténhet, meg is fog történni.

Ha Coxnak igaza van, az azt jelenti, hogy valahol odakint van egy igazi univerzum – nagyon hasonló a miénkhez –, ahol elkéstem az előadásáról, és soha nem tapasztalhattam meg. Ez egy érdekes gondolat, amely azonnal eszembe jutott Hol van Wally? – a gyerekeknek szóló képes rejtvénykönyvek, ahol az olvasóknak meg kell találniuk Wally-t (Észak-Amerikában Waldo néven ismert) a hasonló kinézetű emberek tömegében.

Jó móka, hogy megpróbáljuk felkutatni Wallyt, aki abban egyedülálló, hogy ő az egyetlen személy a könyvben, aki piros-fehér csíkos pulóvert, sapkát és szemüveget visel. De ha Coxnak igaza van, Wally nem csak létezik; valahol ott van egy teljes univerzum, amely teljesen Wallysból áll. Az a gondolat azonban, hogy Wallyak ezrei lehetnek, megzavart, mivel véleményem szerint ez nem volt összhangban a józan ésszel.

Az a gondolat, hogy több ezer Wally lehet, megzavart, mivel véleményem szerint ez nem volt összhangban a józan ésszel

Hamar megfeledkeztem a Wally-féle aggodalmaimról, de ezek mind eszembe jutottak nemrég, amikor elolvastam egy cikket (már nem emlékszem, kitől), amely azzal érvelt, hogy ha egy adott univerzumban véges számú részecske lenne, akkor csak elrendezésük véges számú módja. Más szóval, a részecskék minden lehetséges kombinációjának léteznie kell végtelen számú univerzumban.

Újra láttam Wallyt felbukkanni a horizonton, és ezúttal nem fogom hagyni, hogy hazudjon. Visszagondolva az egyetemi időkre, eszembe jutott, hogy azt mondták, hogy a végtelennek két különböző típusa van. Lehet megszámlálható (azaz diszkrét), ahol az egyes elemek egy az egyhez alapon leképezhetők egész számok sorozatára. Vagy a végtelen lehet megszámlálhatatlan (azaz folyamatos), ahol ezek az elemek nem képezhetők le egész számokra.

Az egyik matematikai probléma, amelyet az egyetemi diplomám korai szakaszában felvetettek, annak bizonyítása volt, hogy bármennyire is kicsire vesszük a valós számok egy részét, lehetetlen leképezni az egész halmazra. Egyszerűen fogalmazva, túl sok a valós szám. A megszámlálható végtelenek nagyok, de a megszámlálhatatlanok végtelenül nagyok, ami arra az elkerülhetetlen következtetésre vezetett, hogy a „megszámlálható” osztva a „megszámlálhatatlannal” (ha eljutunk a meghatározásáig) mindig csak nullára rúghat.

Fizikusként még mindig nem tudjuk, hogy a tér-idő folytonos vagy diszkrét, de a matematikában nem létezik ilyen probléma. Például az univerzumunkat tartalmazó folytonos koordinátacsoport (három térből és egy időből áll; más dimenziók is rendelkezésre állnak) definíció szerint megszámlálhatatlan számú folyamatos lehetséges pozícióval fog rendelkezni benne. Ha egy darts táblára gondolunk, megszámlálhatatlan számú lehetséges hely van, ahol a dart leszállhat. Pedig a dart biztosan rá fog szállni valamelyikre, ami számomra azt sugallja, hogy valami nulla valószínűséggel történhet.

Persze ennek fordítva is igaz. Képzeljük el például, hogy a dartstáblánkat a teljes egészében racionális számokból álló koordinátákkal reprezentált (megszámlálható) pontokra osztjuk fel, valamint további irracionális számokkal vagy a kettő keverékével (megszámlálhatatlan) ábrázolt pontokra. Minden pontot el lehet találni egy nyíllal, de a vegyes pozíciók túlnyomórészt dominálnak, és 1-es valószínűséggel kell eltalálni.

Visszatérve eredeti kérdésünkre: hány kombináció lehetséges véges számú részecskeból egy univerzumban? Ennek megválaszolásához vegyünk csak egyet közülük. Egyetlen részecske megszámlálhatatlanul sok helyen ülhet egy véges hosszúságú, nullától eltérő vonal mentén, ami azt jelenti, hogy véges számú részecske elrendezésének egy nyílt térben is megszámlálhatatlanul végtelennek kell lennie.

Valószínűtlen, hogy Wally létezne ebben vagy bármely más univerzumban, még ha elvileg létezne is

Tehát itt van: a végtelen univerzumok száma megszámlálható, míg a bennük lévő részecskekombinációk száma megszámlálhatatlan. Más szóval, Wally nagyon valószínűtlen, hogy létezne ebben vagy bármely más univerzumban, még akkor sem, ha elvileg létezne. Aki eredetileg megálmodta a „Minden, ami megtörténhet, az meg is fog történni” kifejezést, valószínűleg igaza volt.

Végezetül az Oscar-pályázó minden rajongójának Minden Mindenhol Egyszerre, nem feltétlenül szükséges, hogy minden létezik mindenhol egyszerre. De akkor megint lehet. És ki tudja, lehet, hogy egy olyan univerzumban élünk, ahol Wally felbukkan, hogy átvegye az Oscar-díjat.

Időbélyeg:

Még több Fizika Világa