Er multiverset ekte? Vitenskapen bak "Alt overalt på en gang"

Finnes det multivers? Er universet vårt ett av mange? Multiverset er en sentral plottenhet i hitfilmen Alt overalt på en gang— i førsteklasses posisjon for å vinne stort ved den 95. Oscar-utdelingen, også kalt Oscar-utdelingen — der en kinesisk immigrant utforsker parallelle universer der hun lever helt andre liv.

Men har multiverset noe grunnlag i vitenskapen?

I filmen kobler Michelle Yeohs karakter Evelyn Wang seg til versjoner av seg selv i parallelle universer for å forhindre at multiverset blir ødelagt. Er det langsøkt? Selvfølgelig! Men akkurat nå prøver kosmologer å finne ut om det er en gruppe med flere universer som løper parallelt med hverandre - og om de kan være beboelige.

Hva er multiverset?

Det er en kurv med ideer fra kosmologer og kvanteteoretikere om at universet vårt kanskje ikke er det eneste og at det kan dele en høyere struktur med flere andre universer. "Noen tyder på at utbruddet av inflasjon i de tidlige stadiene av universet vårt kan være evig, med individuelle universer som krystalliserer ut av det, hver skrevet med sine egne unike fysikklover," sa Geraint Lewis Professor i astrofysikk ved University of Sydney, Australia og forfatter av "Hvor kom universet fra? Og andre kosmiske spørsmål." I denne kosmologiske forklaringen av multiverset, kan de andre universene som er parallelle med vårt eget – hvis de eksisterer – være i stand til å opprettholde liv eller ikke.

Det utbruddet av inflasjon i universet vårt er selvfølgelig nøkkelbevis for at universet vårt har dukket opp fra et varmt, tett punkt - Big Bang. Hva som skjedde før Big Bang – og om andre universer kanskje ble skapt samtidig ved siden av vårt eget – er imidlertid helt ukjent.

Vanlige misoppfatninger om multiverset

Det er null bevis for andre universer. Så den største misforståelsen om multiverset er at det er en bone fide-teori som har blitt bevist. "Det er ikke - det har egentlig ikke et matematisk grunnlag - det er en samling ideer," sa Lewis. "I vitenskapens syklus forblir det på hypotesestadiet og må bli et robust forslag før vi virkelig kan forstå konsekvensene."

En av Stephen Hawkings siste teorier før hans død i 2018 forutsier at universet er begrenset og langt enklere enn mange aktuelle teorier om Big Bang sier. Det har konsekvenser for multiversparadigmet. "Vi er ikke nede til et enkelt, unikt univers, men funnene våre innebærer en betydelig reduksjon av multiverset, til et mye mindre utvalg av mulige universer," sa Hawking.

I 2020 Nobelprisvinner Sir Roger Penrose hevdet at et tidligere univers eksisterte før Big Bang og fortsatt kan observeres i dag som et arr på den kosmiske mikrobølgebakgrunnen (CMB). CMB er en svak glød av svært lang bølgelengde mikrobølgestråling som fyller universet vårt, som er en sentral del av bevisene for selve Big Bang. EN lignende hypotese til Penrose's ble fremmet i fjor av kosmolog Laura Mersini-Houghton. Begge er spennende teorier, men begge er ubegrunnede. Foreløpig er multiverset fortsatt en fantastisk idé, men litt mer.

Kan multiverset noen gang bevises?

Slik vi forstår det så langt, nei, det er grunnen til at diskusjonen om multiverset blir latterliggjort av noen forskere. Men det betyr ikke at det ikke en dag kan bli en vitenskapelig teori. "Vi har ingen anelse om det er testbart eller ikke," sa Lewis. "Når vi har matematikken i hånden, vil vi ha en sjanse til å se om vi kan oppdage tilstedeværelsen av andre universer ... for øyeblikket har vi ingen anelse om hvilken vei vi er på." Det vitenskapen trenger er en matematisk teori å teste. Den har ennå ikke en.

Kan det være mulig å hoppe mellom parallelle universer?

Hvis de eksisterer, kan det sikkert være mulig å reise mellom parallelle universer. Hvorfor ikke? "Jeg lurer på om den potensielle komplekse geometrien til alle universene betyr at de kan kobles sammen på en eller annen måte - via ormehull og lignende," sa Lewis. "Det ville bety slutninger om deres eksistens er mulig, og til og med reise mellom universer også."

Men tanker om å hoppe mellom parallelle universer – enn si å se eller møte andre versjoner av oss selv i dem – blir litt for Hollywood. Tross alt, hva om det faktisk er et uendelig antall parallelle universer og alle er livløse? Dette er et område hvor multiversvitenskap begynner å bli gjort.

Er multiverset gjestfritt for livet?

Hollywood kan nøye seg med å lure på hva som ville skje i et parallelt univers hvis noen tok en annen livsavgjørelse. Kosmologer er mer interessert i å fundere på om hvis andre universer eksisterer, kan de ha fysiske lover som er forskjellige fra våre egne. Kunne de fortsatt være vertskap for livet? Det er det sentrale spørsmålet i nytt arbeid med multiversprediksjoner, hvorav det siste var publisert denne måneden. "Vi vet allerede at noen endringer i fysikkens lover raskt resulterer i universer som er døde og sterile," sa medforfatter Lewis.

Så er vi bare heldige som lever i et univers som kan danne galakser som er i stand til å huse liv? Det er ikke så enkelt. "Det er en idé - den Rare Earth hypotese– at selv om universet vårt tydeligvis er beboelig, er betingelsene for liv forsvinnende sjeldne, sa Lewis. Sammen med kolleger plukket han fra hverandre milliarder av år med prosessering av grunnstoffer i universet vårt, fra hvilke grunnstoffer som ble generert i stjerner, hvordan de ble fordelt rundt universet vårt, og de kjemiske reaksjonene som fant sted. Resultatene tyder på at forholdet mellom karbon og oksygen – noe som bestemmes av kjernefysiske reaksjoner inne i stjerner – ser ut til å være spesielt viktig. Det samme gjør en balanse mellom begge disse elementene, selv om andre elementer ser ut til å være mindre kritiske.

"Det er de som studerer galaktisk beboelighet og tror at liv i ytterkantene av galakser sannsynligvis vil være ekstremt sjelden, siden det rett og slett ikke har vært nok generasjon av elementer for liv," sa Lewis. Så hvis deler av universet vårt er ubeboelig, vil det også være deler av – og kanskje hele – andre universer. Men hvis liv ble oppdaget i disse såkalte ubeboelige områdene av universet vårt, ville plutselig alt, overalt (på en gang) endre seg. "Hvis vi finner ut at livet er vanlig i mange av disse miljøene - som i seg selv ville vært en betydningsfull historie - så vil det antyde at liv bør være mulig på tvers av et stykke av multiverset," sa Lewis.

Har multiversteorien en fremtid?

Bruken av multiverset i Alt overalt på en gang har vært en stor suksess, men selve konseptet er langt unna å bli en akseptert vitenskapelig teori. "All god vitenskap starter med en (noen ganger sprø) idé," sa Lewis. "Men det gjør også veiene til blindveier."

Ønsker deg klar himmel og store øyne.