Multiversul: Universul nostru este suspect de puțin probabil să existe – cu excepția cazului în care este unul dintre multe

Este ușor să ne imaginăm alte universuri, guvernate de legi ușor diferite ale fizicii, în care nu ar putea apărea nici o viață inteligentă și nici un fel de sisteme complexe organizate. Ar trebui așadar să fim surprinși că există un univers în care am putut să ieșim?

Aceasta este o întrebare fizicienii, inclusiv pe mine au încercat să răspundă de zeci de ani. Dar se dovedește dificil. Deși putem urmări cu încredere istoria cosmică la o secundă după Big Bang, ceea ce s-a întâmplat înainte este mai greu de evaluat. Acceleratoarele noastre pur și simplu nu pot produce suficientă energie pentru a reproduce condițiile extreme care au predominat în prima nanosecundă.

Dar ne așteptăm ca în acea primă fracțiune de secundă să fie imprimate caracteristicile cheie ale universului nostru.

Condițiile universului pot fi descrise prin „constante fundamentale”—cantități fixe din natură, cum ar fi constanta gravitațională (numită G) sau viteza luminii (numită C). Există aproximativ 30 dintre acestea reprezentând dimensiunile și forțele parametrilor precum masele particulelor, forțele sau expansiunea universului. Dar teoriile noastre nu explică ce valori ar trebui să aibă aceste constante. În schimb, trebuie să le măsurăm și să le introducem valorile în ecuațiile noastre pentru a descrie cu exactitate natura.

Valorile constantelor sunt în intervalul care permite sistemelor complexe, cum ar fi stelele, planetele, carbonul și, în cele din urmă, oamenii să evolueze. Fizicienii A descoperit că dacă am ajusta unii dintre acești parametri cu doar câteva procente, universul nostru ar face lipsit de viață. Faptul că viața există, așadar, necesită câteva explicații.

Unii susțin că este doar o coincidență norocoasă. O explicație alternativă este însă că trăim într-o multiversului, conținând domenii cu legi fizice diferite și valori ale constantelor fundamentale. Majoritatea ar putea fi complet nepotrivite pentru viață. Dar câteva ar trebui, statistic vorbind, să fie prietenoase cu viața.

Revoluție iminentă?

Care este amploarea realității fizice? Suntem încrezători că este mai extins decât domeniul pe care astronomii îl pot observa vreodată, chiar și în principiu. Acest domeniu este cu siguranță finit. Asta pentru că, ca pe ocean, există un orizont că nu putem vedea dincolo. Și așa cum nu credem că oceanul se oprește chiar dincolo de orizontul nostru, ne așteptăm la galaxii dincolo de limita universului nostru observabil. În universul nostru care se accelerează, descendenții noștri îndepărtați nu vor putea niciodată să-i observe.

Majoritatea fizicienilor ar fi de acord că există galaxii pe care nu le putem vedea niciodată și că acestea le depășesc numeric pe cele pe care le putem observa. Dacă s-au întins suficient de departe, atunci tot ceea ce ne-am putea imagina vreodată să se întâmple s-ar putea repeta iar și iar. Cu mult dincolo de orizont, toți am putea avea avatare.

Acest domeniu vast (și în principal neobservabil) ar fi consecințele Big Bang-ului „nostru” – și probabil ar fi guvernat de aceleași legi fizice care prevalează în părțile universului pe care le putem observa. Dar Big Bang-ul nostru a fost singurul?

teoria inflației, ceea ce sugerează că universul timpuriu a trecut printr-o perioadă în care și-a dublat dimensiunea, fiecare trilionime dintr-o trilionime dintr-o trilionime dintr-o secundă are adevărate suport de observație. Acesta explică de ce universul este atât de mare și neted, cu excepția fluctuațiilor și a ondulațiilor care sunt „semințele” pentru formarea galaxiilor.

Dar fizicienii inclusiv Andrei linde a aratat că, în baza unor presupuneri specifice, dar plauzibile, despre fizica incertă din această eră străveche, ar exista o producție „eternă” de Big Bang – fiecare dând naștere unui nou univers.

Teoria corzilor, care este o încercare de a unifica gravitația cu legile microfizicii, presupune că totul în univers este alcătuit din șiruri mici, care vibrează. Dar presupune că există mai multe dimensiuni decât cele pe care le experimentăm. Aceste dimensiuni suplimentare, sugerează, sunt compacte atât de strâns, încât nu le observăm pe toate. Și fiecare tip de compactare ar putea crea un univers cu o microfizică diferită, astfel încât alte Big Bang-uri, atunci când se răcesc, ar putea fi guvernate de legi diferite.

Prin urmare, „legile naturii” pot fi, în această perspectivă și mai grandioasă, reglementări locale care guvernează propriul nostru petic cosmic.

Dacă realitatea fizică este așa, atunci există o motivație reală de a explora universuri „contrafactuale” – locuri cu gravitație diferită, fizică diferită și așa mai departe – pentru a explora ce gamă de parametri ar permite apariția complexității și care ar duce la sterile sau „ cosmos născut mort. Emotionant, acest lucru este în desfășurare, cu cercetare recentă sugerând că ți-ai putea imagina universuri care sunt chiar mai prietenoase cu viața decât al nostru. Cu toate acestea, cele mai multe „ajustări” ale constantelor fizice ar face un univers născut mort.

Acestea fiind spuse, unii nu-mi place conceptul de multivers. Ei se tem că ar face speranța pentru o teorie fundamentală care să explice constantele la fel de zadarnică Căutarea numerologică a lui Kepler pentru a lega orbitele planetare cu solide platonice imbricate.

Dar preferințele noastre sunt irelevante pentru modul în care este de fapt realitatea fizică – așa că cu siguranță ar trebui să fim deschiși la posibilitatea unei mari revoluții cosmologice iminente. Mai întâi am realizat copernicanul că Pământul nu era centrul sistemului solar, ci se învârte în jurul soarelui. Apoi ne-am dat seama că există miliarde de sisteme planetare în galaxia noastră și că există miliarde de galaxii în universul nostru observabil.

Deci, s-ar putea ca domeniul nostru observabil – într-adevăr Big Bang-ul nostru – să fie o mică parte dintr-un ansamblu mult mai mare și posibil divers?

Fizica sau Metafizica?

Cum știm cât de atipic este universul nostru? Pentru a răspunde că trebuie să calculăm probabilitățile fiecărei combinații de constante. Și aceasta este o cutie de viermi pe care încă nu o putem deschide - va trebui să aștepte progrese teoretice uriașe.

În cele din urmă, nu știm dacă există și alte Big Bang-uri. Dar nu sunt doar metafizică. Am putea avea într-o zi motive să credem că ele există.

Mai exact, dacă am avea o teorie care descrie fizica în condițiile extreme ale Big Bang-ului ultra timpuriu – și dacă această teorie ar fi fost coroborată în alte moduri, de exemplu prin derivarea unor parametri neexplicați în modelul standard al fizicii particulelor – atunci dacă a prezis mai multe Big Bang-uri, ar trebui să o luăm în serios.

Criticii susțin uneori că multiversul nu este științific, deoarece nu putem observa niciodată alte universuri. Dar nu sunt de acord. Nu putem observa interiorul găurilor negre, dar credem ce fizician Roger Penrose spune despre ceea ce se întâmplă acolo — teoria lui a câștigat credibilitate fiind de acord cu multe lucruri pe care le putem observa.

Acum vreo 15 ani, am fost într-un panel la Stanford, unde am fost întrebați cât de serios am luat conceptul multivers – pe scara „ai paria peștele tău auriu, câinele tău sau viața ta” pe el. Am spus că sunt aproape la nivelul câinelui. Linde a spus că aproape că și-ar fi pariat viața. Mai târziu, când i s-a spus asta, fizician Steven Weinberg a spus că „ar fi pariat cu bucurie pe câinele lui Martin Rees și pe viața lui Andrei Linde”.

Din păcate, bănuiesc că Linde, câinele meu, și cu toții vom muri înainte să avem un răspuns.

Într-adevăr, nici măcar nu putem fi siguri că vom înțelege răspunsul – la fel cum teoria cuantică este prea dificilă pentru maimuțe. Este posibil ca inteligența mașinii să exploreze complexitățile geometrice ale unor teorii ale corzilor și să scoată, de exemplu, unele caracteristici generice ale modelului standard. Atunci am avea încredere în teorie și am lua în serios celelalte predicții ale acesteia.

Dar nu am avea niciodată momentul de perspectivă „aha” care este cea mai mare satisfacție pentru un teoretician. Realitatea fizică la nivelul său cel mai profund ar putea fi atât de profundă încât elucidarea ei ar trebui să aștepte speciile postumane — oricat ar fi deprimant sau exaltant, după gust. Dar nu este un motiv să respingem multiversul ca neștiințific.

Acest articol este republicat de la Conversaţie sub licență Creative Commons. Citeste Articol original.

Credit imagine: Lanju Fotografie / Unsplash 

• Distribuție de conținut bazat pe SEO și PR. Amplifică-te astăzi.
• Platoblockchain. Web3 Metaverse Intelligence. Cunoștințe amplificate. Accesați Aici.
• Sursa: https://singularityhub.com/2023/04/09/the-multiverse-our-universe-is-suspiciously-unlikely-to-exist-unless-it-is-one-of-many/