Multiverse (poznat još pod nazivom meta-universe) je skup mogućih višestrukih svemira, koji uključuje i Svemir u kojem se mi nalazimo i čini našu fizikalnu realnost. Poznatiji je pod nazivom paralelni svemir.
Struktura multiversa, priroda svakog pojedinog multiversa unutar njega, te veze između pojedinih svemira koji ga čine ovisi o posebnim hipotezama o multiversima. Postoji li paralelni svemir ili je paralelni svemir samo fikcija? Postojanje paralelnih svemira nije znanstveno dokazano, ali postoje hipoteze u fizici i filozofiji, a kao element često se koriste u serijama i filmovima znanstveno-fantastične tematike. Postojanje paralelnih svemira postavlja i brojna znanstvena, filozofska, a neki će reći, i teološka pitanja.
Hipoteze o postajanju paralelnih svemira u fizici
Podjela
Sudeći prema Maxu Tegmarku, drugi svemiri direktna su posljedica naših kozmoloških promatranja. U svibnju 2003. Tegmark je u časopisu “Scientific American” objavio članak pod nazivom “Parallel Universes” (Paralelni Svemiri), a u tom članku predstavlja čistu i sažetu sliku od ideji paralelnih svemira. Tegmark čak i daje taksonomiju paralelnih svemira organiziranih po razinama.
Razina I. – Otvoreni paralelni svemir koji sadrži i pretpostavku da identičnu kopiju samoga sebe možete pronaći na oko 10 na 10115 metara.
Razina II. – Teorija balona Andrea Lindea. U kaotičnoj inflaciji, druga termalizirana područja mogu imati različite efektivne fizikalne konstante, dimenzionalnosti i čestični sastav. Pomalo iznenađujuće, ova razina uključuje i Wheelerovu teoriju oscilirajućeg svemira.
Razina III. – Everettova interpretacija brojnih svjetova, puno poznatija pod engleskim nazivom many-worlds interpretation (MWI). To je, u načelu, interpretacija kvantne mehanike koja pretpostavlja postojanje paralelnih svemira, koji su svi međusobno identični, ali postoje u različitim mogućim stanjima. Općenito se smatra kako je ovaj model zapravo konzervativno proširenje standardne kvantne mehanike, i u sklopu kvantne mehanike, ne dovodi nas do nekih novih rezultata. Povijesna je ironija, međutim, kako je ova teorija kroz povijest smatrana najkontraverznijom od svih postavljenih.
Razina IV. – (Konačna Tegmarkova “grupna teorija”). Drugačije matematičke strukture daju drugačije temeljne jednadžbe u fizici. Tu svoje mjesto pronalazi i M-teorija. Općenito govoreći, Razina IV je najšira i sveobuhvatna ideja o paralelnim svemirima te stoga ne postoji Razina V.
Otvoreni paralelni svemir
Alexander Vilenkin, Jaume Garriga i drugi nedavno su ustvrdili kako postoji neograničen broj područja prostora koja su jednake veličine kao i naš vidljivi svemir. Što to konkretno znači? To bi značilo da ukoliko krenete u nekom smjeru i ne zaustavljate se, stalno biste dolazili na neko novo područje. Ova pretpostavka počiva na teoriji da je u nekoj fazi u prošlosti tvar bila tako raspodijeljena da je bila gotovo posvuda jednolika po prostoru, te se kasnije kondenzirala kako bi stvorila objekte dovoljne gustoće – one koje bi kasnije uzrokovali Veliki prasak (Big bang). Dakako, to onda znači da bi u nekom ogromnom prostoru imali ne samo jedan Veliki prasak, nego mnogo više njih koji bi međusobno bili dovoljno udaljeni. Čitav taj splet bi se mogao prikazati kao brojni otkucaji srca ili titranje atoma u kristalima. Dakle, umjesto jednog Velikog praska i universa (jedan svemir), imali bi kolekciju svemira – multiverse (paralelni svemir).
Teorija balona
Nastanak našeg svemira kao jednog od “balona” multiversa je po prvi put kao ideja predložen od strane Andrea Lindea. Zanimljivo je da se ova teorija poprilično dobro uklapa u danas široko prihvaćenu teoriju inflacije (širenja). Koncept “svemirskih balona” uključuje ideju nastanka svemira (mnoštva njih) iz tzv. kvantne pjene “roditeljskog svemira”. Na vrlo malim skalama, ova pjena je nemirna i podložna je brojnim energentskim fluktuacijama, a ove fluktuacije mogu tada kreirati manje balončiće ili čak crvotočine (još jedan u nizu objekata u modernoj kozmologiji koji još nisu otkriveni, a za čije postojanje ima veći broj hipoteza). Ako su spomenute energetske fluktuacije male, nastat će balon, malo će se proširiti, potom opet stegnuti i nestati. No, ako su fluktuacije veće od neke određene kritične vrijednosti, maleni balončić će se razviti, proširiti i to će potrajati dovoljno dugo da bi se tvar i kasnije, galaktičke strukture mogle stvoriti. Bilo bi to jedno rođenje svemira.
Veliki prasak, Veliki stisak… pa onda opet…
Sudeći prema nekim teorijama, pojava Velikom praska označava samo početak perioda širenja, nakon kojeg redovito uslijedi period stezanja. Dale, nakon Velikog praska, dolazi do Velikog stiska (Big bang vs. Big crunch). Prvi je ovu ideju oscilirajućeg svemira uporabio John Wheeler, te prema njoj, svemir proživljava čitav niz beskonačnih serija oscilacija – svaka započinje Velikim praskom i potom se sve sažme u Velikom stisku. Premda je ovaj model dugo vremena bio napušten i gotovo zaboravljen, danas ponovno zaživljava kao ciklički model u tzv. “brane” kozmologiji.
Interpretacija brojnih svjetova – kvantna fizika
U svijetu interpretacija kvantne fizike, Hugh Everettova interpretacija brojnih svjetova (many-worlds interpretation, MWI) zauzima posebno mjesto. Osim ove, najpoznatija i vjerojatno najprihvaćenija je tzv. Kopenhaška interpretacija kvantne fizike. Paralelni svemir koji proizlazi iz MW interpretacije ima dijeljeni vremenski parametar. U većini formulacija, svi svemiri koji čine Multiverse su strukturno gledano, identični i premda u njima vladaju jednaki fizikalni zakoni i jednake su vrijednosti fundamentalnih fizikalnih konstanti, oni ipak mogu postojati u različitim stanjima. Također, informacije između svemira NE MOGU putovati, te je time stanje ukupnog multiversa povezano sa stanjima svakog pojedinačnog svemira kroz princip kvantne superpozicije.
M-teorija
Ova teorija pretpostavlja postojanje bitno drugačijih svemira koji se sastoje od 11 dimenzija i kao dodatak teoriji superstruna poznata je pod nazivom M-teorija. Prema M-teoriji, naš svemir i svi ostali su nastali u sudarima između membrana u 11 dimenzionalnom prostoru. Za razliku od paralelnih svemira u kvantnom smislu MW interpretacije, ovi svemiri mogu imati međusobno potpuno različite zakone fizike – sve može biti moguće.
Argumenti protiv teorije o paralelnim svemirima
To nije znanost.
Kritičari tvrde da nema empirijskih korelacija i mogućnosti provjere kod ovakvih teorija te su, zbog toga, bez čvrstog fizičkog dokaza i moraju se smatrati nepotvrdljivima, trenutno izvan metodologije znanstvenog istraživanja koje bi ih potvrdilo ili osporilo. Stoga su više teorijsko-matematičke i metafizičke nego znanstvene u prirodi. Ali Tegmark ističe: moderno mjerenje mikrovalnog pozadinskog zračenja i raspodjele materije preko velikih skala bi moglo utvrditi ili srušiti dva stupa teorije mnogostrukih svemira: neograničenost svemira i teoriju kaotične inflacije.
To je loša znanost.
Neki su tvrdili da je posao znanstvenika da daju temeljna objašnjenja promatranih fenomena bez toga da daju reference na promatrače. Bijeg prema antropičkim principima čini “lijeni izlaz iz problematike” stvari kao što su fino podešavanje parametara u relaciji postojanja života. Leonard Susskind tvrdi da je neki oblik višestrukih svemira neizbježan, s obzirom na trenutno stanje fizike i da su efekti promatrača neizbježni te bi se kao takvi morali uzeti u obzir u drugim znanostima.
Alternativni svemiri narušavaju načelo Occamove britve.
Postulirati beskonačnost neviđenih i nevidljivih svemira samo da bi se objasnio naš, čini se kao da višak “prtljage” tjeramo do ekstrema. Tegmark odgovara: “Zajedničko obilježje sve četiri razine višestrukih svemira je da najjednostavnija i raspravno najelegantnija teorija uključuje paralelne svemire sama po sebi. Da bi se poreklo postojanje tih svemira, mora se zakomplicirati teorija dodavanjem eksperimentalno nepodržanih procesa i ad hoc postulata: konačni svemir, kolapsi valne funkcije i ontološka simetrija. Naše razmišljanje se stoga svodi na ono koje smatramo najtrošnijim i najneelegantnijim: puno svjetova ili puno riječi.” Paradoksalno, scenarij višestrukih svemira je više restriktivan nego onaj jednog svemira.
Postoji samo jedan mogući svemir.
Tu i tamo se raspravlja o tome da je promatrani svemir jedini mogući pa je razgovor o ostalim svemirima ipso facto besmislen. Einstein je dao ovu mogućnost kada je razmišljao o tome je li svemir mogao biti drugačiji ili ne postojati uopće. Nada se katkad izriče tako da kad se postigne potpuno unificirana fizikalna teorija, ispast će da postoji jedinstveno “rješenje” koje odgovara promatranom svemiru.
Mjerenja finog podešavanja su besmislena.
Glavna opservacijska potpora hipotezi višestrukih svemira dolazi iz antropičkog principa: svemir kojeg promatramo je biološki pogodan inače ga ne bismo promatrali. Što se tiče te tautologije, dok osjetljivost biologije do oblika zakona fizike i kozmoloških početnih uvjeta ima neku očitu dogmatičnost, s druge strane, mnogi ključni parametri u fizici nemaju snažnu potporu u biologiji. Druga kritika finog podešavanja je da, što se nas tiče, mogu postojati još temeljitiji zakoni pod kojima parametri fizike moraju imati svoje vrijednosti. Prema tome, s obzirom na takav zakon, nije nemoguće da poznati parametri fizike padaju u raspon dozvoljavanja života.
Višestruki svemiri samo prebacuju problem na jednu razinu više.
Zagovaratelji višestrukih svemira često nemaju jasnu viziju odabira vrijednosti parametara u konačnom sastavu. Ako postoji “zakon svih zakona” ili meta-zakon koji opisuje kako se dodjeljuju vrijednosti parametara od jednog do drugog svemira, onda smo samo osnovni problem kozmologije prebacili na višu razinu, jer moramo objasniti od kuda bi dolazio meta-zakon. Nadalje, skup meta-zakona je beskonačan pa smo samo preveli problem iz “zašto ovaj svemir?” u “zašto ovaj meta-zakon?”. Malo se koristi nalazi u uvođenju beskonačnog broja svemira kada bi bilo jednostavnije postulirati jedan svemir sa jednim principom. U Tegmarkovoj ekstremnoj teoriji višestrukih svemira, problem je nadmudren jer u tom slučaju svi mogući meta-zakoni opisuju realno-postojeće višestruke svemire.
Problem lažnog svemira.
Mnogi znanstvenici su spremni uvesti mogućnost svjesnih strojeva, i neki zagovaratelji umjetne inteligencije tvrde da nismo daleko od stvaranja svjesnog kompjutora. To bi bio mali korak prema cilju gdje stvorena svjesnost naseljava simulirani svijet. Za takva stvorenja, njihov lažni svemir se ne bi mogao razlikovati od stvarnosti. Trebamo li mi uključiti te simulirane svemire u skup koji čine višestruki svemiri? Ima li smisla doznačiti isti ontološki status našem, promatranom svemiru i onom virtualnom? Ako nema, onda ima li smisla doznačiti isti ontološki status našem, promatranom svemiru i svemiru kojeg nikada neće promatrati svjesno biće?
Zašto se ovdje zaustaviti? Posljednja primjedba postojanju teorija višestrukih svemira je izazov stvaranja kriterija po kojima definiramo svemir. U mnogim teorijama višestrukih svemira, svemiri se označavaju po zakonima fizike i početnim uvjetima. Tada bi se moglo progovoriti da su ti aspekti ograničeni i šovinistički; može postojati kriterij za kategorizaciju koji leži potpuno iza ljudskog shvaćanja.
Višestruki svemiri u filozofiji
Antropički princip
Koncept drugih svemira je predložen da objasni zašto se naš svemir čini tako fino podešen za svjesni život kakvog nalazimo u njemu. Ako postoji veliki broj (možda beskonačan) različitih fizičkih zakona (ili temeljnih konstanti) u istom broju svemira, neki od njih bi bili podobni za postojanje zvijezda, planeta i života. Antropički princip se tada može primijeniti da bi zaključili da bi mi svjesno postojali u takvom svemiru samo ako bi bio fino podešen za naše svjesno postojanje. Prema tome, dok je vjerojatnost izrazito mala da postoji život u većini svemira, mali broj onih koji podržavaju život ne znači da je dizajn jedino objašnjenje našeg postojanja. Cijeli niz hipoteza o višestrukim svemirima, sa specifičnim naglaskom na “puno-svjetova” interpretaciju Hugha Everetta, kritiziraju pobornici inteligentnog dizajna. William Dembski, izruguje gornje objašnjenje jer nije zasnovano na dokazima. Posljednje objave Crkve upućuju na to da katolička Crkva odbacuje sve hipoteze o višestrukim svemirima:
“Sada, na početku 21. stoljeća, susrećemo se sa znanstvenim tvrdnjama kao što je neo-darvinizam i hipoteze višestrukih svemira u kozmologiji koje su izumljene da bi se skrenulo sa preplavljujućih dokaza o svrsi i dizajnu u modernoj znanosti, katolička Crkva će ponovo braniti ljudski razum propovijedajući stvarnost inteligentnog dizajna.” – Cristoph Scheonborn, 2005.
Smatra se da je ovaj pogled, što se tiče temeljnih teorija fizike, možda rezultat rastućeg utjecaja Discovery Instituta u sklopu Crkve.
Ekstremni modalni realizam
Kao dodatak, mogući svjetovi su način da se objasni vjerojatnost i neki filozofi kao što je David Lewis vjeruju da svi mogući svjetovi zaista postoje (stav poznat kao ekstremni modalni realizam).
I za kraj – porijeklo naziva
Međunarodni termin “multiverse” (paralelni svemir) je originalno koristio Andy Nimmo u prosincu 1960. godine kada je govorio o interpretaciji više-svjetova u kvantnoj fizici škotskom ogranku Britanskog Interplanetarnog Društva kojem je bio potpredsjednik. Do tada se pod riječi “universe” (svemir) smatralo sve što postoji. “Uni” znači jedan, a “multi” znači više pa se to koristi kod imenovanja višestrukih svemira.
Riječ je korištena (s obzirom na Nimmovo originalno značenje) u različitim trenucima u znanosti i znanstvenoj fantastici nekoliko godina. U kasnim 1960-tima autor znanstvene fantastike Michael Moorcock je interpretirao riječ u noveli. Nakon čitanja novele, David Deutsch je koristio riječ “multiverse” u znanstvenom radu kao ukupnost svih mogućih svemira kroz vrijeme, uključujući i promatrane – izokrećući njeno originalno značenje. Ostali znanstvenici su kasnije prihvatili Deutschovo korištenje. “Universe” sada znači svijet koji je zaokružen nekim skupom principa, a “multiverse” se odnosi na mnogostruki skup svemira.
