Ce înseamnă fizicienii prin universuri paralele

Fizicienii vorbesc despre universuri paralele, dar nu este întotdeauna clar ce înseamnă. Înseamnă o istorie alternativă a propriului univers, precum cele prezentate adesea în ficțiunea științifică sau alte universuri fără nicio legătură reală cu a noastră?

Fizicienii folosesc sintagma „universuri paralele” pentru a discuta concepte diverse, iar uneori poate deveni un pic confuz. De exemplu, unii fizicieni cred cu tărie în ideea unui multivers în scopuri cosmologice, dar nu cred de fapt în Interpretarea Multe Lumi (MWI) a fizicii cuantice.

Este important să ne dăm seama că universele paralele nu sunt de fapt o teorie în fizică, ci mai degrabă o concluzie care iese din diferite teorii din fizică. Există o varietate de motive pentru care credem în mai multe universuri ca o realitate fizică, în mare parte având în vedere faptul că nu avem absolut niciun motiv să presupunem că universul nostru observabil este tot ceea ce există. 

Există două defalcări de bază ale universurilor paralele care ar putea fi utile să fie luate în considerare. Primul a fost prezentat în 2003 de Max Tegmark, iar al doilea a fost prezentat de Brian Greene în cartea sa „The Reality Hidden”.

Clasificările lui Tegmark

În 2003, fizicianul MIT Max Tegmark a explorat ideea universurilor paralele într-o lucrare publicată într-o colecție intitulată „Știință și realitate finală". În lucrare, Tegmark sparge diferitele tipuri de universuri paralele permise de fizică în patru niveluri diferite:

• Nivelul 1: Regiuni dincolo de orizontul cosmic: Universul este în esență infinit de mare și conține materie aproximativ la aceeași distribuție pe care o vedem în întregul univers. Materia poate combina doar în atâtea configurații diferite. Având în vedere o cantitate infinită de spațiu, este de rațiune că există o altă porțiune a universului în care există un duplicat exact al lumii noastre.
• Nivelul 2: Alte bule post-inflație: Universele separate răsar ca niște bule de spațiu care suferă propria sa formă de expansiune, în conformitate cu regulile dictate de teoria inflației. Legile fizicii din aceste universuri ar putea fi foarte diferite de ale noastre.
• Nivelul 3: Multe lumi ale fizicii cuantice: Conform acestei abordări a fizicii cuantice, evenimentele se desfășoară în fiecare mod posibil, doar în universuri diferite. Poveștile „istorie alternativă” din ficțiunea științifică folosesc acest tip de model de univers paralel, deci este cel mai cunoscut în afara fizicii.
• Nivelul 4: Alte structuri matematice: Acest tip de universuri paralele este un fel de captură pentru alte structuri matematice pe care le putem concepe, dar pe care nu le observăm ca realități fizice din universul nostru. Universele paralele de nivel 4 sunt cele care sunt guvernate de ecuații diferite de cele care guvernează universul nostru. Spre deosebire de universurile de nivel 2, nu este vorba doar de manifestări diferite ale acelorași reguli fundamentale, ci de seturi de reguli complet diferite.

Clasificările lui Greene

Sistemul de clasificări al lui Brian Greene din cartea sa din 2011, „The Reality Hidden”, este o abordare mai granulară decât cea a lui Tegmark. Mai jos sunt clasele de universe paralele ale lui Greene, dar am adăugat și Nivelul Tegmark în care se încadrează: 

• Multiverse matlasat (Nivelul 1): Spațiul este infinit, prin urmare, undeva există regiuni ale spațiului care vor imita exact regiunea noastră de spațiu. Există o altă lume „afară” undeva în care se desfășoară totul exact pe măsură ce se desfășoară pe Pământ.
• Inflationary Multiverse (Nivelul 1 și 2): Teoria inflaționistă în cosmologie prevede un univers expansiv plin de „universuri cu bule”, din care universul nostru este doar unul.
• Brane Multiverse (Nivelul 2): ​​Teoria șirurilor lasă deschisă posibilitatea ca universul nostru să fie doar pe o ramă tridimensională, în timp ce alte ramuri de orice număr de dimensiuni ar putea avea universuri întregi asupra lor.
• Multiversul ciclic (Nivelul 1): Un rezultat posibil din teoria șirurilor este că ramele s-ar putea ciocni între ele, ceea ce duce la generarea de bretonuri mari care universul nu numai că a creat universul nostru, dar, probabil, și altele.
• Peisaj Multivers (Nivelul 1 și 4): Teoria șirurilor lasă deschise o mulțime de proprietăți fundamentale diferite ale universului care, combinate cu multiversul inflaționist, înseamnă că ar putea exista multe universuri cu bule, care au legi fizice fundamental diferite decât universul în care locuim.
• Quantum Multiverse (Nivelul 3): Aceasta este în esență Interpretarea Multe Lumi (MWI) a mecanicii cuantice; orice se poate întâmpla face ... într-un univers.
• Multiversul holografic (Nivelul 4): Conform principiului holografic, există un univers paralel echivalent fizic, care ar exista pe o suprafață de delimitare îndepărtată (marginea universului), în care totul despre universul nostru este oglindit precis.
• Multiverse simulate (Nivelul 4): Tehnologia va avansa până la punctul în care calculatoarele pot simula fiecare detaliu al universului, creând astfel un multivers simulat a cărui realitate este aproape la fel de complexă ca a noastră.
• Ultimate Multiverse (Nivelul 4): În cea mai extremă versiune de a privi universuri paralele, orice teorie care ar putea exista ar trebui să existe într-o formă undeva.