Je Multivesmír skutočný? Veda v pozadí „Všetko všade a naraz“

Existujú multivesmíry? Je náš vesmír jedným z mnohých? Multivesmír je kľúčovým dejovým zariadením tohto úspešného filmu Všetko a všade naraz— v hlavnej pozícii na veľké víťazstvo na 95. odovzdávaní cien akadémie alias Oscarov — v ktorom čínska imigrantka skúma paralelné vesmíry, kde vedie úplne iné životy.

Má však multivesmír nejaký vedecký základ?

Postava Michelle Yeoh Evelyn Wang sa vo filme spája s verziami samej seba v paralelných vesmíroch, aby zabránila zničeniu multivesmíru. Je to pritiahnuté za vlasy? Samozrejme! Ale práve teraz sa kozmológovia snažia zistiť, či existuje skupina viacerých vesmírov, ktoré bežia navzájom paralelne – a či by mohli byť obývateľné.

Čo je to multivesmír?

Je to kôš nápadov od kozmológov a kvantových teoretikov o tom, že náš vesmír nemusí byť jediný a že môže zdieľať vyššiu štruktúru s viacerými inými vesmírmi. „Niektorí naznačujú, že výbuch inflácie v raných štádiách nášho vesmíru môže byť večný, pričom z neho vykryštalizujú jednotlivé vesmíry, z ktorých každý je napísaný svojimi vlastnými jedinečnými fyzikálnymi zákonmi,“ povedal. Geraint Lewis Profesor astrofyziky na univerzite v Sydney v Austrálii a autor knihy „Odkiaľ sa vzal vesmír? A ďalšie kozmické otázky.“ V tomto kozmologickom vysvetlení multivesmíru ostatné vesmíry paralelné k nášmu – ak existujú – môžu alebo nemusia byť schopné udržať život.

Tento výbuch inflácie v našom vesmíre je, samozrejme, kľúčovým dôkazom toho, že náš vesmír sa vynoril z horúceho a hustého bodu – Veľkého tresku. Čo sa však stalo pred Veľkým treskom – a či spolu s naším vesmírom neboli možno súčasne vytvorené aj iné vesmíry – je úplne neznáme.

Bežné mylné predstavy o multivesmíre

Pre iné vesmíry neexistujú žiadne dôkazy. Najväčšou mylnou predstavou o multivesmíre je teda to, že ide o teóriu kostnej fide, ktorá bola dokázaná. „Nie je to – v skutočnosti to nemá matematický základ – je to zbierka nápadov,“ povedal Lewis. "V cykle vedy zostáva vo fáze hypotéz a musí sa stať robustným návrhom, aby sme mohli skutočne pochopiť dôsledky."

Jedna z posledných teórií Stephena Hawkinga pred jeho smrťou v roku 2018 predpovedá, že vesmír je konečný a oveľa jednoduchší, ako hovoria mnohé súčasné teórie o veľkom tresku. To má dôsledky pre paradigmu multivesmíru. „Nezaoberáme sa jediným, jedinečným vesmírom, ale naše zistenia naznačujú významnú redukciu multivesmíru na oveľa menší rozsah možných vesmírov,“ povedal Hawking.

V roku 2020 nositeľ Nobelovej ceny Sir Roger Penrose tvrdil, že skorší vesmír existoval pred Veľkým treskom a možno ho aj dnes pozorovať ako jazvu na kozmickom mikrovlnnom pozadí (CMB). CMB je slabá žiara mikrovlnného žiarenia s veľmi dlhou vlnovou dĺžkou, ktorá vypĺňa náš vesmír, čo je kľúčová časť dôkazov o samotnom veľkom tresku. A podobná hypotéza na Penrose's minulý rok predložila kozmologička Laura Mersini-Houghton. Obidve sú zaujímavé teórie, ale obe sú nepodložené. Nateraz zostáva multivesmír úžasným nápadom, ale o niečo viac.

Dá sa niekedy multivesmír dokázať?

Ako tomu doteraz rozumieme, nie, a preto je diskusia o multivesmíre niektorými vedcami zosmiešňovaná. To však neznamená, že sa z toho jedného dňa nemôže stať vedecká teória. "Nemáme potuchy, či je to testovateľné alebo nie," povedal Lewis. "Keď budeme mať matematiku v rukách, budeme mať šancu zistiť, či dokážeme zistiť prítomnosť iných vesmírov... momentálne netušíme, na ktorej ceste sme." To, čo veda potrebuje, je testovať matematickú teóriu. Zatiaľ žiadnu nemá.

Bolo by možné skákať medzi paralelnými vesmírmi?

Ak existujú, určite by bolo možné cestovať medzi paralelnými vesmírmi. Prečo nie? „Zaujímalo by ma, či potenciálna zložitá geometria všetkých vesmírov znamená, že by mohli byť nejako prepojené – cez červie diery a podobne,“ povedal Lewis. "To by znamenalo, že je možný záver o ich existencii a dokonca aj o cestovaní medzi vesmírmi."

Avšak myšlienky o preskakovaní medzi paralelnými vesmírmi – nehovoriac o tom, že v nich vidíme alebo stretávame iné verzie nás samých – sú už trochu príliš hollywoodske. Veď čo ak existuje v skutočnosti nekonečné množstvo paralelných vesmírov a všetky sú bez života? Toto je oblasť, kde sa začína robiť multivesmírna veda.

Je multivesmír pohostinný k životu?

Hollywood by sa mohol uspokojiť s otázkou, čo by sa stalo v paralelnom vesmíre, keby niekto urobil iné životné rozhodnutie. Kozmológovia sa viac zaujímajú o to, či ak existujú iné vesmíry, môžu mať iné fyzikálne zákony ako tie naše. Mohli by stále hostiť život? To je ústredná otázka v novej práci o predpovediach multivesmíru, z ktorých posledná bola zverejnená tento mesiac. „Už vieme, že niektoré zmeny fyzikálnych zákonov rýchlo vedú k tomu, že vesmíry sú mŕtve a sterilné,“ povedal spoluautor Lewis.

Máme teda šťastie, že žijeme vo vesmíre, ktorý dokáže vytvoriť galaxie schopné hostiť život? Nie je to také jednoduché. „Existuje nápad – ten Hypotéza vzácnych zemín„Aj keď je náš vesmír jasne obývateľný, podmienky pre život sú miznúce zriedkavé,“ povedal Lewis. S kolegami si vybral miliardy rokov spracovania prvkov v našom vesmíre, od toho, aké prvky sa generovali vo hviezdach, ako boli distribuované v našom vesmíre a aké chemické reakcie prebiehali. Výsledky naznačujú, že pomer uhlíka ku kyslíku – niečo, čo určujú jadrové reakcie vo vnútri hviezd – sa javí ako obzvlášť dôležitý. Rovnako aj rovnováha oboch týchto prvkov, hoci ostatné prvky sa zdajú byť menej kritické.

"Sú ľudia, ktorí študujú obývateľnosť galaxie a myslia si, že život na vonkajších okrajoch galaxií bude pravdepodobne extrémne vzácny, pretože jednoducho nebolo vytvorené dostatočné množstvo prvkov pre život," povedal Lewis. Takže ak sú časti nášho vesmíru neobývateľné, budú neobývateľné aj časti – a možno aj celé – iných vesmírov. Ak by však bol objavený život v týchto takzvaných neobývateľných oblastiach nášho vesmíru, zrazu by sa všetko, všade (všetko naraz) zmenilo. „Ak zistíme, že život je v mnohých týchto prostrediach bežný – čo by samo osebe predstavovalo významný príbeh –, potom by to naznačovalo, že život by mal byť možný v celej časti multivesmíru,“ povedal Lewis.

Má teória multivesmíru budúcnosť?

Použitie multivesmíru v Všetko a všade naraz bol obrovským úspechom, ale samotný koncept je ďaleko od toho, aby sa stal akceptovanou vedeckou teóriou. „Všetka dobrá veda začína (niekedy šialeným) nápadom,“ povedal Lewis. "Ale rovnako aj cesty do slepých uličiek."

Prajem vám jasnú oblohu a široké oči.