Er multiverset virkeligt? Videnskaben bag 'Alt overalt på én gang'

Findes multivers? Er vores univers et af mange? Multiverset er et centralt plot i hitfilmen Alt overalt på én gang— i førsteklasses position til at vinde stort ved den 95. Oscar-uddeling, også kaldet Oscars — hvor en kinesisk immigrant udforsker parallelle universer, hvor hun lever helt andre liv.

Men har multiverset noget grundlag i videnskaben?

I filmen forbinder Michelle Yeohs karakter Evelyn Wang versioner af sig selv i parallelle universer for at forhindre multiverset i at blive ødelagt. Er det langt ude? Selvfølgelig! Men lige nu forsøger kosmologer at finde ud af, om der er en gruppe af flere universer, der løber parallelt med hinanden - og om de kan være beboelige.

Hvad er multiverset?

Det er en kurv af ideer fra kosmologer og kvanteteoretikere om, at vores univers måske ikke er det eneste, og at det kan dele en højere struktur med flere andre universer. "Nogle tyder på, at inflationsudbruddet i de tidlige stadier af vores univers kan være evigt, med individuelle universer, der krystalliserer ud af det, hver skrevet med sine egne unikke fysiklove," sagde Geraint Lewis Professor i astrofysik ved University of Sydney, Australien og forfatter til "Hvor kom universet fra? Og andre kosmiske spørgsmål." I denne kosmologiske forklaring af multiverset kan de andre universer parallelt med vores eget – hvis de eksisterer – være i stand til at opretholde liv, eller måske ikke.

Det inflationsudbrud i vores univers er naturligvis et nøglebevis for, at vores univers er opstået fra et varmt, tæt punkt - Big Bang. Men hvad der skete før Big Bang - og om andre universer måske samtidig blev skabt ved siden af ​​vores eget - er fuldstændig ukendt.

Almindelige misforståelser om multiverset

Der er ingen beviser for andre universer. Så den største misforståelse om multiverset er, at det er en bone fide teori, der er blevet bevist. "Det er ikke - det har ikke rigtig et matematisk grundlag - det er en samling af ideer," sagde Lewis. "I videnskabens cyklus forbliver det på hypotesestadiet og skal blive et robust forslag, før vi virkelig kan forstå konsekvenserne."

En af Stephen Hawkings sidste teorier før hans død i 2018 forudsiger, at universet er begrænset og langt enklere, end mange nuværende teorier om Big Bang siger. Det har konsekvenser for multiversparadigmet. "Vi er ikke nede på et enkelt, unikt univers, men vores resultater indebærer en betydelig reduktion af multiverset til et meget mindre udvalg af mulige universer." sagde Hawking.

I 2020 Nobelpristageren Sir Roger Penrose hævdede at et tidligere univers eksisterede før Big Bang og stadig i dag kan observeres som et ar på den kosmiske mikrobølgebaggrund (CMB). CMB er en svag glød af mikrobølgestråling med meget lang bølgelængde, der fylder vores univers, hvilket er en vigtig del af beviserne for selve Big Bang. EN lignende hypotese til Penrose's blev fremsat sidste år af kosmolog Laura Mersini-Houghton. Begge er spændende teorier, men begge er udokumenterede. For nu er multiverset stadig en vidunderlig idé, men lidt mere.

Kan multiverset nogensinde bevises?

Som vi har forstået det indtil videre, nej, hvorfor diskussionen om multiverset bliver latterliggjort af nogle videnskabsmænd. Men det betyder ikke, at det ikke en dag kan blive en videnskabelig teori. "Vi aner ikke, om det er testbart eller ej," sagde Lewis. "Når vi har matematikken i hånden, vil vi have en chance for at se, om vi kan opdage tilstedeværelsen af ​​andre universer ... i øjeblikket har vi ingen idé om, hvilken vej vi er på." Det, videnskaben har brug for, er en matematisk teori at teste. Den har endnu ikke en.

Kunne det være muligt at hoppe mellem parallelle universer?

Hvis de eksisterer, så er det sikkert muligt at rejse mellem parallelle universer. Hvorfor ikke? "Jeg spekulerer på, om den potentielle komplekse geometri af alle universerne betyder, at de på en eller anden måde kan forbindes - via ormehuller og lignende," sagde Lewis. "Det ville betyde, at det er muligt at konkludere om deres eksistens og endda rejse mellem universer."

Tanker om at springe mellem parallelle universer – endsige at se eller møde andre versioner af os selv i dem – bliver dog lidt for Hollywood. Når alt kommer til alt, hvad hvis der faktisk er et uendeligt antal parallelle universer, og de alle er livløse? Dette er et område, hvor multivers videnskab begynder at blive gjort.

Er multiverset gæstfrit til livet?

Hollywood kan nøjes med at spekulere på, hvad der ville ske i et parallelt univers, hvis nogen tog en anden livsbeslutning. Kosmologer er mere interesserede i at overveje, om hvis andre universer eksisterer, kan de have fysiske love, der er forskellige fra vores egen. Kunne de stadig være vært for livet? Det er det centrale spørgsmål i nyt arbejde med multivers forudsigelser, hvoraf det seneste var offentliggjort denne måned. "Vi ved allerede, at nogle ændringer af fysikkens love hurtigt resulterer i universer, der er døde og sterile," sagde medforfatter Lewis.

Så er vi bare heldige at leve i et univers, der kan danne galakser, der er i stand til at huse liv? Det er ikke så enkelt. "Der er en idé - den Sjældne jordarters hypotese- at selvom vores univers tydeligvis er beboeligt, er betingelserne for liv forsvindende sjældne," sagde Lewis. Sammen med sine kolleger valgte han milliarder af års bearbejdning af grundstoffer i vores univers, fra hvilke grundstoffer der blev genereret i stjerner, hvordan de var fordelt rundt i vores univers og de kemiske reaktioner, der fandt sted. Resultaterne tyder på, at forholdet mellem kulstof og oxygen - noget bestemt af kernereaktioner inde i stjerner - ser ud til at være særligt vigtigt. Det samme gør en balance mellem begge disse elementer, selvom andre elementer ser ud til at være mindre kritiske.

"Der er dem, der studerer galaktisk beboelighed og tror, ​​at liv i de ydre kanter af galakser sandsynligvis vil være ekstremt sjældent, da der simpelthen ikke har været nok generering af elementer til liv," sagde Lewis. Så hvis dele af vores univers er ubeboelige, vil dele af – og måske hele – andre universer også være det. Men hvis liv blev opdaget i disse såkaldt ubeboelige områder af vores univers, ville pludselig alt, overalt (på én gang) ændre sig. "Hvis vi finder ud af, at liv er almindeligt i mange af disse miljøer - hvilket i sig selv ville være en betydningsfuld historie - så ville det tyde på, at liv skulle være muligt på tværs af et stykke af multiverset," sagde Lewis.

Har multiverseteorien en fremtid?

Brugen af ​​multiverset i Alt overalt på én gang har været en massiv succes, men selve konceptet er langt fra at blive en accepteret videnskabelig teori. "Al god videnskab starter med en (til tider skør) idé," sagde Lewis. "Men det gør vejene til blindgyder også."

Ønsker dig klar himmel og store øjne.