Forestil dig en fysiker, der sad i et bur med en pistol rettet direkte mod hovedet. Retningen på spin af en tilfældig partikel i rummet måles hvert par sekunder. Hvis drejen er i en retning, skyder pistolen, og fysikeren dør. Hvis der til den anden høres kun en kliklyd, og fysikeren overlever. Så chancerne for, at en fysiker overlever, er 50-50, ikke?
Alt er måske ikke så enkelt, hvis vi lever i en multiverse - det vil sige, at udover vores univers, som vi kalder vores eget, er der mange andre.
Et berømt tankeeksperiment kaldet "kvante selvmord" begynder med et scenarie med en fysiker og en pistol, og dette er en måde at prøve at forstå, hvis vi kun lever i et af mange (og potentielt uendelige) universer.
Dette tankeeksperiment bygger på kvantemekanik og tanken om, at der ikke er nogen enkelt objektiv virkelighed. Alt, hvad vi ser omkring os, er kun en af de mulige konfigurationer af alle sandsynlighederne for, at denne eller den anden begivenhed vil finde sted. En fortolkning af kvantemekanikken er, at alle andre sæt sandsynligheder kan eksistere i deres egne separate universer. Så hvis du følger tankeeksperimentet, i betragtning af denne fortolkning, så når du måler den anden partikel, vil universet opdeles i to, som hver har sin egen mulige version af begivenheden: hvor fysikeren bor, og hvor fysikeren døde.
Hans overlevelse er nu bundet til kvantesandsynlighed, så han ser ud til at være levende og død på samme tid - lige i forskellige universer. Hvis et nyt univers splittes hver gang en partikel måles, og pistolen enten skyder eller ej, vil fysikeren til sidst overleve 50 partikelmålinger i et af disse universer. Dette kan sammenlignes med en mønt kastet 50 gange i træk. Sandsynligheden for, at 50 gange i træk kommer op, er ekstremt lille, men det er - chancen er tilbøjelig til at være nul.
Og hvis dette sker, vil fysikeren forstå, at multiversen er reel, og i et specifikt tilfælde - i det beskrevne eksperiment - er fysikeren virkelig udødelig, da pistolen aldrig vil skyde. Men han vil også blive den eneste person, der ved, at disse parallelle universer findes. Og hvor mange fysikere bliver nødt til at "bruge" for at finde ud af det med sikkerhed.
Der er imidlertid andre, mere intelligente versioner af flere universer, der er matematisk sikkerhedskopieret og potentielt testbare.
"For nogle mennesker er parallelle universer som at hoppe gennem en portal til en anden verden eller noget lignende," siger Matthew Johnson, fysiker ved Perimeter Institute. "Men det er helt anderledes."
Salgsfremmende video:
Faktisk observerbart bevis for flere universer vil være vanskeligt at finde, men muligt. Og sådan planlægger fysikere at gøre det.
Multiverse versioner
Faktisk er der ganske mange teorier om et multiple univers, og multiverset fra et tankeeksperiment med "kvante-selvmord", hvor enhver mulighed bliver virkelighed, er en af de mest radikale.
Massachusetts Institute of Technology-fysiker Max Tegmark foreslår at opdele flere universsteorier i fire forskellige typer for at gøre det lettere at tænke.
Vi vil fokusere på det første niveau i multiversen - disse versioner er lettere at forstå end andre. På det første niveau har vi også en ret god chance for at finde beviser, der beviser, at multiversen er reel.
Flere universer stammer fra de matematiske forudsigelser af allerede eksisterende teorier, og en niveau 1-multivers er forudsagt af en højt respekteret og kraftfuld idé i fysik: inflation.
Hvad mener vi med "universet"?
For at forstå ideen om flere universer skal du først definere, hvad vi mener, når vi siger "univers." Vores definition af "universet" har ændret sig mere end én gang, for eksempel da vi opfandt det første teleskop, kiggede ud i rummet og lærte, at stjernerne ikke er knyttet til himlen ved hjælp af søm, og Jorden ikke er alene i rummet.
Men universet er meget større, end vi kan se gennem et teleskop, siger Johnson. Vores univers er kun en sfære af lys, der har haft nok tid til at nå os. Hvis vi venter endnu en milliard år, vil vi se endnu mere, og vores koncept om universet vil vende på hovedet igen, siger Tegmark.
En person, der står på en planet billioner af lysår væk, vil have et helt andet billede af "universet" baseret på hvor meget lys der har ramt deres planet.
Der er ingen måde, hvorpå vi kan nå disse andre bobler af universer per definition, fordi der ikke er nogen måde at rejse hurtigere end lys. Selvom vi ikke kan se dem, mener fysikere, at der stadig kan findes spor efter deres fødsel.
Hvor er beviset?
Ideen bag inflationen er, at under universets begyndelse gennemgik vores univers en periode med hurtig ekspansion (umiddelbart efter Big Bang), da et nanometer af rummet pludselig eksploderede 250 millioner lysår på mindre end en billion af et sekund.
Når inflationen begyndte, stoppede den aldrig helt. I nogle områder af rum-tid stopper det, i hvilke områder af rummet forvandles til bobler, ligesom det univers, vi ser omkring, men andre steder fortsætter rummet med at udvide sig. Hvis udvidelsen er uendelig, og mange mener det, dannes der konstant nye bobler af universer. Dette efterlader en boble spor. Vi driver gennem rumtid i universernes skummende jacuzzi.
Igen er der ingen måde at kommunikere med disse andre bobleunivers, fordi vi ikke kan rejse hurtigere end lys. Men teoretisk kan vi bevise, at de findes. Og her er hvordan.
Når vores bobleunivers først blev dannet, er det muligt, at det kolliderede med andre bobleunivers, der dannes omkring vores. Det er usandsynligt, at vi stadig er i nærheden af dem, da den løbende udvidelse af rumtiden bringer os længere og længere.
Virkningerne af tidlige kollisioner kunne imidlertid have kruset den kosmiske mikrobølgebakgrund (varme fra Big Bang). I teorien kunne vi få øje på disse krusninger med teleskoper. Det ville være en misfarvet disk - som et blå mærke på mikrobølgebaggrundens krop.
Jones leder efter sådanne "blå mærker", men meget afhænger af, hvor hurtigt andre bobleunivers dukkede op, og hvor mange af dem der kan være. Hvis der er få bobler, har vi måske ikke fundet dem overhovedet.
Planck-rumteleskopet lytter i øjeblikket til himlen for bevis for sådanne kollisioner med andre universer.
Multiverset inde i LHC
Forskellige fysikere har forskellige teorier om multiversen. Denne version stammer fra strengteori samt ideen om eksistensen af mange andre dimensioner, som vi simpelthen ikke har adgang til (som i den situation, hvor helten fra McConaughey faldt i filmen Interstellar). Nogle fysikere mener, at parallelle universer gemmer sig i disse ekstra dimensioner.
Denne idé om en multiverse kan også testes
Fysikere vil være på udkig efter mikroskopiske sorte huller i Large Hadron Collider, som for nylig blev taget i brug. LHC kan ikke fremstille et sort hul, der vil være farligt, men ifølge denne teori er det muligt at skabe mikroskopiske sorte huller, der øjeblikkeligt vil fordampe. Tilstedeværelsen af sorte huller ville betyde, at tyngdekraften i vores univers siver ind i ekstra dimensioner.
”Da tyngdekraften kan strømme ud af vores univers i ekstra dimensioner, kan en sådan model testes ved at opdage små sorte huller på LHC,” sagde fysiker Mir Faisal.”Vi har beregnet den energi, hvorpå vi kan registrere disse sorte huller i tyngdepunktsregnen. Hvis vi finder sorte huller ved den energi, ved vi, at både gravitationsregnbue-teorien og den ekstra dimensionsteori begge er korrekte.
Dette ville være overbevisende bevis for strengteori og parallelle universer og også hjælpe med at forklare, hvorfor tyngdekraften er så meget svagere end andre grundlæggende kræfter.
Der er dog ingen alvorlig bekræftelse endnu. Kun tvivl
"Jeg tror kun på, hvad der understøttes af konkret, testbart eksperimentelt bevis, og begrebet parallelle universer kan ikke nøjagtigt prale af dette," siger Brian Green, en teoretisk fysiker ved Columbia University.
Problemet er, siger Johnson, at fysikere bevæger sig væk fra filosofiske diskussioner om flere universer. Nogle vil bare teste ideen. Andre har radikale og ikke-testbare teorier. Tegmark siger, at han vil forsøge at eksperimentere med kvante-selvmord, når han er gammel og skrøbelig. Men lad os håbe, han bare tuller.