På åttonde dagen skapade Gud mångfalden …
2011, 2 mars, hade jag möjlighet att delta i den mest obehagliga offentliga debatten i mitt liv. Det var en debatt med en fysiker som jag en gång betraktade som min vän, eller åtminstone en bra bekant. Brian Greene hade nyligen publicerat boken Hidden Reality. Parallel Worlds and Deep Space Laws”och turnerade i Amerika och berättade för en bred publik om det.
Boston Science Museum gav mig i uppdrag att intervjua Brian för en TV-intervju. Efter att ha känt Brian Green i många år gav jag gärna mitt samtycke. Men mina förväntningar uppfylldes inte. Nästan varje gång jag bad Green att klargöra påståendet att det finns andra universum, och att ge åtminstone några experimentella bevis, vägrade han att svara.
Denna begåvade forskare gav inte ett enda övertygande bevis på att det finns andra universum i världen förutom vår. Han svarade på de frågor som ställts något liknande: "Det här är vad matematiken säger till oss, och jag tror på den här vetenskapen." Men matematik berättar ingenting om andra universum - mer exakt om verkliga universum. Alla spekulationer om "multiversen" som ett kluster av eventuella befintliga universum är helt hypotetiska. Debatten visade sig vara framgångsrik främst för att vi hade att göra med saker som vi som forskare inte hade några objektiva uppgifter. Vi kan lika bra argumentera om hur många änglar som sitter på en nålens huvud.
Ateister grep lätt tanken på en mångfald och trodde att om det finns många universum, så skapandet av ett universum ser mindre imponerande ut, vilket därför kunde ha hänt utan en gudomlig handling. De hälsade på Gröns bok brusande.
I det samlade författaren fyra olika teorier enligt vilka, enligt Green, vårt universum endast är en av många, och kanske ett oändligt antal universum: några av dem liknar vårt universum, andra är det inte.
En sådan teori är Alan Guths teori om inflation. Enligt denna teori genomgick universum en period av mycket snabb expansion (kallas av författarens inflation), som sedan avtog betydligt. Denna teori kompletterades av Andrey Linde och Alexander Vilenkin till den kaotiska inflationsteorin. Linde och Vilenkin anser att det, baserat på kvantbegrepp, kan hävdas att den inflationsprocess som föder vårt universum fortsätter i naturen kontinuerligt och för evigt.
Enligt dessa teoretiker går”inflationsprocessen” överallt i det bredare universum, där det fortsätter att blåsa upp andra delar av det som är otillgängliga för vår observation på grund av de enorma avstånd som genereras av den snabba expansionen av rymden. När dessa små delar av universum ökar otroligt snabbt, rör de sig längre bort från oss, och vi börjar betrakta dem som separata universum, eftersom de blir helt otillgängliga för observation.
Kampanjvideo:
Frågan är dock: Vilket värde har alla dessa uttalanden? De förklarar hur delar av vårt universum kan utvecklas när snabb inflation börjar i dem, vilket redan har stoppat i vår del av det stora universum. Hittills så bra och logiskt. Men det är ingen fråga om ett riktigt "multiverse" här. Vi pratar bara om teoretiska antaganden, där det finns avlägsna delar av ett universum, som vi själva är en del av.
Utöver det har vi ingen förtroende för att denna teori är korrekt. Fysiker vet inte hur man "stoppar" inflationen, och eftersom vi vet att vår del av universumet inte längre befinner sig i ett tillstånd av inflation (den expanderar i mer måttlig takt) antar vi att inflationen har flyttat till någon annan del av universum. Men om vi inte kan observera sådana avlägsna delar av vårt eget universum och få information om dem, vad är då användningen av en sådan modell?
Hugh Everetts tolkning av kvantmekanik leder oss till begreppet multivers på ett annat sätt, och det är denna väg som Brian Greene stöder. Everetts flervärldsteori är ännu mindre trolig än den kaotiska inflationsteorin. Everett hävdar att eftersom vi inte har ett teoretiskt sätt att "kollapsa kvantmekanikens vågfunktion", vilket gör att vi kan säkerställa dess vaga essenser, i den mån varje möjlighet (potentiellt resultat av våra experiment), som inte ägde rum här, kan realiseras i vissa "Ett annat universum".
Vi vet inte exakt var dessa universum är. Dessutom finns det så många av dem: varje möjligt resultat av en kvanthändelse tar dig till ett annat universum! Kvanthändelser inträffar hela tiden och överallt: varje gång en foton släpps i en glödlampa till följd av övergången av en elektron till en lägre energinivå. Kvanthändelser äger rum under någon kemisk reaktion. Ett otänkbart otroligt antal kvanthändelser händer varje ögonblick.
Om du kör din bil bestämmer du dig för att sväng höger i korsningen, finns det en annan värld, mycket lik vår, där du svänger vänster. Det finns universum där Hitler vann andra världskriget och där nazisterna styr världen; det finns universum där attacken den 11 september inte ägde rum och World Trade Center står fortfarande på sin plats. Denna bisarra teori stöds inte av några experimentella data och har mycket få anhängare.
Strängteorin
Stringteori är ett annat fysikområde där framsteg har lett Green och hans medarbetare att antaga att det finns flera universum. Vad är strängteori? Denna riktning uppstod i fysiken för över 40 år sedan. Enligt dess anhängare är huvudelementen i naturen små vibrerande strängar. Stringteori föreslogs av den italienska forskaren Gabriele Veneziano när han gjorde en praktikplats i Israel vid Weizmann Institute på 60-talet av 1900-talet.
"En gång såg jag på ekvationerna som styr rörelse av partiklar," berättade han för mig 2005 i Genua, "och plötsligt märkte att dessa ekvationer liknar strängarnas beteende, till exempel för violinsträngar." Veneziano analyserade sin iakttagelse, och i själva verket visade det sig att det finns en likhet mellan vibration av strängar och rörelse av elementära partiklar. Så föddes strängteorin.
Men sedan starten har det kommit mycket långt. Matematiska fysiker som Edward Whitten från Institute for Advanced Study vid Princeton har introducerat en så sofistikerad och kraftfull matematisk apparat i strängteori att det nu betraktas som en gren av ren matematik. Faktum är att för att utveckla teorin fick Whitten Fields Medal, belönad för prestation i matematik.
Enligt matematiska fysiker har strängteori en nåd som har dragit många forskare till den. Det är sant att denna teori har gett få experimentella resultat. Andra teoretiska tillvägagångssätt leder inte till samma slutsatser. "Den enda verkliga framgången i strängteori är definitionen av entropin av svarta hål," sa Roger Penrose när jag intervjuade honom. Han menade att strängteorin gjorde det möjligt att reproducera resultatet av teoretisk bestämning av de fysiska egenskaperna hos svarta hål, utförda med andra metoder. Inga experiment har ännu utvecklats för att stödja förutsägelserna om en matematisk rigorös men alltför abstrakt strängteori.
Enligt denna teori är universum beläget i rymd-tid, som har mer än fyra dimensioner som är bekanta för oss, eftersom ekvationerna som styr strängarnas beteende är meningsfulla endast i utrymmen med 10 eller 11 dimensioner. Vissa forskare har antagit dessa teoretiska krav i strängteori och tror att det verkliga fysiska universumet i vilket vi lever måste dessutom ha 6 till 7 dolda dimensioner. Stringteoretiker som Green hänvisar till dem som "böjda dimensioner" och tror att de är dolda i de tre rumsliga dimensionerna och en tidsdimension som vi vet med säkerhet.
Men betyder det faktum att vissa ekvationer använder mer än fyra dimensioner verkligen att det verkliga universum som beskrivs av dessa ekvationer faktiskt har ytterligare dimensioner? För att parafrasera den teoretiska fysikern John Bell kan man fråga: är dessa extra dimensioner "existentiella", är de verkliga eller introduceras de bara för att underlätta matematiska beräkningar?
Eftersom strängteorin ännu inte har tillhandahållit några pålitliga förutsägelser och osannolikt kommer att presentera dem inom en snar framtid, förblir den faktiska, snarare än matematiska, existensen av extra dimensioner en stor fråga. Är dessa mätningar bara ett matematiskt skämt, ett matematiskt krav på teori, eller berättar de oss verkligen något om universum?
Green och hans kollegor använder strängteoriens extra dimensioner för att hävda att andra universum kan "gömma" någonstans inom dessa dimensioner. Jag vill än en gång betona att eftersom inga av förutsägelserna för strängteorin ännu har bekräftats experimentellt, är hypoteser om "dolda" universum som gömmer sig i böjda bakom kulissens dimensioner verkar mycket tveksamma.
Andra världar
Den fjärde raden för resonemang om existensen av andra universum, som Green anser, är baserad på den antropiska principen. Denna princip ledde vissa fysiker till antagandet att eftersom vårt universums uppkomst var en engångshändelse finns det andra universum som är otillgängliga för vår observation. Vi utforskar bara de platser i rymden som är lämpliga för vår bostad, och vi kan inte observera universum där förhållandena är oförenliga med livet.
Tanken är att det finns många saker i vårt universum som är otillgängliga för dagens förståelse: dess parametrar och egenskaper är för väl anpassade för livet för att uppstå av en slump, och alla värden på dessa parametrar är idealiska för vår existens. Därför bör andra platser (andra universum) "existera", där parametrarna är olika, inte lämpliga för livet.
För att undvika behovet av att erkänna faktumet "skapelse", som i sig självt föreslår sig själv som en förklaring av universums ursprung, så perfekt att liv kan uppstå i det, följer dessa fysiker följande syn på universum. Om vi är här och parametrarna för universum är idealiska för vår existens, måste det finnas otaliga andra världar och universum vars parametrar inte kan vara lämpliga för att stödja livet. Vi lever i vårt universum, eftersom bara dess parametrar är lämpliga för livet.
Problemet med denna förklaring av multiversens existens är att den inte nämner mekanismen bakom skapandet av andra osynliga universum. För alla dess nackdelar erbjuder kaotisk inflationsteori, strängteori och flera världsteorier fortfarande sina egna mekanismer för sådan skapelse. Antropisk teori är den svagaste av alla teorier om flera universum.
Det faktum att abstrakta ekvationer kan kräva fler mätningar än vi observerar betyder inte att dessa mätningar är verkliga. Det faktum att vi inte vet hur vi ska "stoppa" inflationen betyder inte att det är det som skapar andra universum, precis som det faktum att vi förstår så lite betydelsen av kvantmekanikens vågfunktion inte betyder att vågen kan existera i andra världar. …
Nya ateister har utnyttjat idén om ett multiversum, så spekulativt som det är, helt enkelt för att det verkar bli av med skaparens figur. Enligt de nya ateisterna leder lagarna i fysik och matematik till universums uppkomst från ingenting; och därför att det kan hända en gång, i den mån det kan hända om och om igen, varifrån kommer möjligheten att existera på otaliga universum.
Om det finns en oändlig uppsättning universum, så är vår en oändligt liten del av universum och kanske inte kräver gudomlig kraft för sin kontroll. Å andra sidan, baserat på samma argument, är det möjligt att hävda att kraften som skapade ett oändligt antal universum måste vara oändligt större än kraften hos en skapare, som hittills har diskuterats i alla religioner. I alla fall kan vi bara observera ett universum.
Det värsta med multiverse teorin är bristen på sparsamhet. Detta är en modell som, liksom den gamla teorin om Ptolemeus om solsystemet med dess cykler och epicykler, som avgörs av Copernicus, har många fria parametrar. I verkligheten har en oändlig mångfald oändligt många parametrar. Det måste finnas parametrar som beskriver var och en av de många andra universum som enskilda experter tror att finns på något sätt någonstans. Den oändliga mångfalden uppfyller inte Einsteins kriterium för nåd och enkelhet och enkla och graciösa modeller passar bäst in i naturen.
Men till och med Dawkins, som inte är en matematiker, släpptes med tanken om multiversen, eftersom det gör att han kan undvika att erkänna Guds existens. Här är vad han själv skrev om detta:
Det är mycket frestande att tänka (och många har gett upp sig för denna frestelse) att att posulera existensen av ett överflöd av universum är en slösaktig och helt oacceptabel lyx. Om vi tillåter oss själva extravagansen hos många universum (dessa människor säger), då sju problem, ett svar - vi kan erkänna Guds existens. Är inte båda dessa ad hoc-hypoteser lika slösa och lika otillfredsställande? Medvetandet hos människor som tänker på detta sätt uppenbarades tydligt inte av naturligt urval.
Dawkins underskattar i hög grad den sanna "extravagansen" av "överflödet av universum" -idén. Varför tror han att det fysiska universum har något att göra med biologiskt "naturligt urval" och hur kan man "odla medvetande" genom naturligt urval för att förstå universitetens oändlighet? Man kan bara gissa om allt detta.
Det huvudsakliga problemet i idén om en mångfald är den fullständiga omöjligheten att bekräfta dess teorier experimentellt eller använda data som erhållits från observationer av den verkliga världen. Idén om en mångfald kräver användning av en matematisk apparat som inte kan tillämpas på verkliga fysiska fenomen. Alla hypoteser - Gud existerar, eller Gud existerar inte - förblir obevisad om vi accepterar hypotesen från många universum. Multiversen gör bara den hypotetiska skaparen ännu mer allmänt. Multiversen och oändligheten leder oss in i matematiken och dess förhållande till fysik och kosmologi.
Rekommenderas för visning: "Multiverse - Parallel Universes"
Azel Amir D.