Je multivesmír skutečný? Věda v pozadí „Všechno a všude najednou“

Existují multivesmíry? Je náš vesmír jedním z mnoha? Multivesmír je klíčovým dějovým zařízením v úspěšném filmu Všechno a všude najednou— v hlavní pozici pro velké vítězství na 95. udílení cen Akademie alias Oscarů — ve kterém čínská imigrantka zkoumá paralelní vesmíry, kde vede úplně jiné životy.

Má však multivesmír nějaký vědecký základ?

Ve filmu se postava Michelle Yeoh Evelyn Wang spojuje s verzemi sebe sama v paralelních vesmírech, aby zabránila zničení multivesmíru. Je to přitažené za vlasy? Samozřejmě! Ale právě teď se kosmologové snaží zjistit, zda existuje skupina více vesmírů běžících paralelně vedle sebe – a zda by mohly být obyvatelné.

Co je to multivesmír?

Je to koš myšlenek od kosmologů a kvantových teoretiků o tom, že náš vesmír nemusí být jediný a že může sdílet vyšší strukturu s mnoha dalšími vesmíry. "Někteří naznačují, že výbuch inflace v raných fázích našeho vesmíru může být věčný, přičemž z něj krystalizují jednotlivé vesmíry, z nichž každý je zapsán svými vlastními jedinečnými fyzikálními zákony," řekl. Geraint Lewis Profesor astrofyziky na University of Sydney, Austrálie a autor „Odkud se vzal vesmír? A další kosmické otázky.“ V tomto kosmologickém vysvětlení multivesmíru ostatní vesmíry paralelní k našemu – pokud existují – mohou nebo nemusí být schopny udržet život.

Tento výbuch inflace v našem vesmíru je samozřejmě klíčovým důkazem toho, že se náš vesmír vynořil z horkého a hustého bodu – Velkého třesku. Co se však stalo před Velkým třeskem – a zda spolu s naším vesmírem byly možná současně vytvořeny i jiné vesmíry – je naprosto neznámé.

Běžné mylné představy o multivesmíru

Pro jiné vesmíry neexistují žádné důkazy. Takže největší mylnou představou o multivesmíru je, že jde o teorii kostní fide, která byla prokázána. „Není to – ve skutečnosti to nemá matematický základ – je to sbírka myšlenek,“ řekl Lewis. "V cyklu vědy zůstává ve fázi hypotéz a musí se stát robustním návrhem, než skutečně pochopíme důsledky."

Jedna z posledních teorií Stephena Hawkinga před jeho smrtí v roce 2018 předpovídá, že vesmír je konečný a mnohem jednodušší, než říkají mnohé současné teorie o velkém třesku. To má důsledky pro paradigma multivesmíru. „Nesměřujeme k jedinému jedinečnému vesmíru, ale naše zjištění naznačují významnou redukci multivesmíru na mnohem menší rozsah možných vesmírů,“ řekl Hawking.

V roce 2020 laureát Nobelovy ceny Sir Roger Penrose Celek že dřívější vesmír existoval před Velkým třeskem a lze jej i dnes pozorovat jako jizvu na kosmickém mikrovlnném pozadí (CMB). CMB je slabá záře mikrovlnného záření o velmi dlouhé vlnové délce, která vyplňuje náš vesmír, což je klíčová část důkazů pro samotný Velký třesk. A podobnou hypotézu k Penrose's byl předložen loni kosmologkou Laurou Mersini-Houghton. Obě jsou zajímavé teorie, ale obě jsou nepodložené. Pro tuto chvíli zůstává multivesmír skvělým nápadem, ale trochu víc.

Dá se někdy multivesmír dokázat?

Jak tomu zatím rozumíme, ne, a proto je diskuse o multivesmíru některými vědci zesměšňována. To ale neznamená, že se z toho jednoho dne nemůže stát vědecká teorie. "Nemáme ponětí, jestli je to testovatelné nebo ne," řekl Lewis. "Jakmile budeme mít matematiku v ruce, budeme mít šanci zjistit, zda dokážeme detekovat přítomnost jiných vesmírů... v současné době netušíme, na které cestě jsme." To, co věda potřebuje, je matematická teorie k testování. Zatím žádný nemá.

Bylo by možné přeskakovat mezi paralelními vesmíry?

Pokud existují, pak by jistě bylo možné cestovat mezi paralelními vesmíry. Proč ne? "Zajímalo by mě, jestli potenciální složitá geometrie všech vesmírů znamená, že by mohly být nějak propojeny - prostřednictvím červích děr a podobně," řekl Lewis. "To by znamenalo, že je možné usuzovat na jejich existenci a dokonce i na cestování mezi vesmíry."

Nicméně úvahy o přeskakování mezi paralelními vesmíry – natož abychom v nich viděli nebo potkávali jiné verze nás samých – začínají být trochu příliš hollywoodské. Ostatně, co když paralelních vesmírů ve skutečnosti existuje nekonečné množství a všechny jsou bez života? Toto je oblast, kde se začíná dělat multivesmírná věda.

Je multivesmír pohostinný k životu?

Hollywood by se mohl spokojit s otázkou, co by se stalo v paralelním vesmíru, kdyby někdo udělal jiné životní rozhodnutí. Kosmologové se více zajímají o to, zda pokud existují jiné vesmíry, mohou mít fyzikální zákony odlišné od našich vlastních. Mohli by stále hostit život? To je ústřední otázka v nové práci o předpovědích multivesmíru, z nichž poslední byla zveřejněn tento měsíc. "Už víme, že některé změny fyzikálních zákonů rychle vedou k vesmírům, které jsou mrtvé a sterilní," řekl spoluautor Lewis.

Máme tedy štěstí, že žijeme ve vesmíru, který dokáže vytvořit galaxie schopné hostit život? Není to tak jednoduché. "Existuje nápad - Hypotéza vzácných zemin„že i když je náš vesmír jasně obyvatelný, podmínky pro život jsou mizející vzácné,“ řekl Lewis. S kolegy oddělil miliardy let zpracování prvků v našem vesmíru, od toho, jaké prvky byly generovány ve hvězdách, jak byly distribuovány v našem vesmíru a jaké chemické reakce probíhaly. Výsledky naznačují, že poměr uhlíku ke kyslíku – něco určovaného jadernými reakcemi uvnitř hvězd – se zdá být obzvláště důležitý. Stejně tak rovnováha obou těchto prvků, i když ostatní prvky se zdají být méně kritické.

"Jsou tací, kteří studují obyvatelnost galaxií a myslí si, že život na vnějších okrajích galaxií bude pravděpodobně extrémně vzácný, protože jednoduše nebylo vytvořeno dostatek prvků pro život," řekl Lewis. Takže pokud jsou části našeho vesmíru neobyvatelné, budou neobyvatelné i části – a možná i celé – jiné vesmíry. Pokud by však byl objeven život v těchto takzvaných neobyvatelných oblastech našeho vesmíru, najednou by se všechno, všude (najednou) změnilo. „Pokud zjistíme, že život je v mnoha těchto prostředích běžný – což by samo o sobě představovalo významný příběh – pak by to naznačovalo, že život by měl být možný v celé části multivesmíru,“ řekl Lewis.

Má teorie multivesmíru budoucnost?

Použití multivesmíru v Všechno a všude najednou byl obrovský úspěch, ale samotný koncept má daleko k tomu, aby se stal uznávanou vědeckou teorií. „Všechna dobrá věda začíná (někdy bláznivým) nápadem,“ řekl Lewis. "Ale stejně tak i cesty do slepých uliček."

Přeji vám jasnou oblohu a široké oči.