Is het multiversum echt? De wetenschap achter 'Alles en overal tegelijk'

Bestaan ​​er multiversums? Is ons universum een ​​van de vele? Het multiversum is een belangrijk plotapparaat in de hitfilm Alles overal tegelijk- in een uitstekende positie om groots te winnen bij de 95e Academy Awards oftewel de Oscars - waarin een Chinese immigrant parallelle universums verkent waar ze totaal verschillende levens leidt.

Maar heeft het multiversum enige wetenschappelijke basis?

In de film verbindt Evelyn Wang, het personage van Michelle Yeoh, zich met versies van zichzelf in parallelle universums om te voorkomen dat het multiversum wordt vernietigd. Is het vergezocht? Natuurlijk! Maar op dit moment proberen kosmologen erachter te komen of er een groep van meerdere universums parallel aan elkaar loopt - en of ze misschien bewoonbaar zijn.

Wat is het multiversum?

Het is een mand met ideeën van kosmologen en kwantumtheoretici over dat ons universum misschien niet het enige is en dat het een hogere structuur zou kunnen delen met meerdere andere universums. "Sommigen suggereren dat de uitbarsting van inflatie in de vroege stadia van ons universum eeuwig zou kunnen zijn, met individuele universums die eruit kristalliseren, elk geschreven met zijn eigen unieke natuurwetten," zei hij. Geraint Lewis Hoogleraar astrofysica aan de Universiteit van Sydney, Australië en auteur van “Waar kwam het heelal vandaan? En andere kosmische vragen.” In deze kosmologische verklaring van het multiversum kunnen de andere universums parallel aan de onze - als ze bestaan ​​- al dan niet in staat zijn om leven in stand te houden.

Die uitbarsting van inflatie in ons universum is natuurlijk het belangrijkste bewijs dat ons universum is ontstaan ​​uit een heet, dicht punt - de oerknal. Wat er echter vóór de oerknal gebeurde - en of er misschien tegelijkertijd naast het onze andere universums werden gecreëerd - is volkomen onbekend.

Veelvoorkomende misvattingen over het multiversum

Er is geen bewijs voor andere universums. Dus de grootste misvatting over het multiversum is dat het een bewezen theorie is. "Het is niet - het heeft niet echt een wiskundige basis - het is een verzameling ideeën", zei Lewis. "In de cyclus van de wetenschap blijft het in de hypothesefase en moet het een robuust voorstel worden voordat we de gevolgen echt kunnen begrijpen."

Een van de laatste theorieën van Stephen Hawking voor zijn dood in 2018 voorspelt dat het universum eindig is en veel eenvoudiger dan veel huidige theorieën over de oerknal zeggen. Dat heeft gevolgen voor het multiversumparadigma. "We hebben niet te maken met een enkel, uniek universum, maar onze bevindingen impliceren een significante reductie van het multiversum, tot een veel kleiner bereik van mogelijke universums," zei Hakken.

In 2020 Nobelprijswinnaar Sir Roger Penrose beweerde dat er een eerder universum bestond vóór de oerknal en dat vandaag de dag nog steeds kan worden waargenomen als een litteken op de kosmische microgolfachtergrond (CMB). De CMB is een zwakke gloed van microgolfstraling met een zeer lange golflengte die ons universum vult, wat een belangrijk onderdeel is van het bewijs voor de oerknal zelf. A vergelijkbare hypothese to Penrose's werd vorig jaar naar voren gebracht door kosmoloog Laura Mersini-Houghton. Beide zijn intrigerende theorieën, maar beide zijn niet onderbouwd. Voorlopig blijft het multiversum een ​​prachtig idee, maar weinig meer.

Kan het multiversum ooit worden bewezen?

Zoals we het tot nu toe begrijpen, nee, daarom wordt de discussie over het multiversum door sommige wetenschappers belachelijk gemaakt. Maar dat betekent niet dat het op een dag geen wetenschappelijke theorie kan worden. "We hebben geen idee of het testbaar is of niet", zei Lewis. "Zodra we de wiskunde onder de knie hebben, zullen we een kans hebben om te zien of we de aanwezigheid van andere universums kunnen detecteren ... momenteel hebben we geen idee op welk pad we ons bevinden." Wat de wetenschap nodig heeft, is een wiskundige theorie om te testen. Die heeft er nog geen.

Zou het mogelijk zijn om tussen parallelle universums te springen?

Als ze bestaan, is het zeker mogelijk om tussen parallelle universums te reizen. Waarom niet? "Ik vraag me af of de potentieel complexe geometrie van alle universums betekent dat ze op de een of andere manier met elkaar verbonden kunnen zijn - via wormgaten en dergelijke", zei Lewis. "Dat zou betekenen dat conclusies over hun bestaan ​​mogelijk zijn, en dat zelfs tussen universums kan worden gereisd."

Gedachten over het springen tussen parallelle universums - laat staan ​​het zien of ontmoeten van andere versies van onszelf erin - wordt een beetje te Hollywood. Wat als er eigenlijk een oneindig aantal parallelle universums zijn en ze allemaal levenloos zijn? Dit is een gebied waar multiversumwetenschap begint te worden bedreven.

Is het multiversum gastvrij voor het leven?

Hollywood zou tevreden kunnen zijn met zich af te vragen wat er zou gebeuren in een parallel universum als iemand een andere levensbeslissing zou nemen. Kosmologen zijn meer geïnteresseerd in de vraag of, als er andere universums bestaan, ze misschien andere natuurkundige wetten hebben dan de onze. Zouden ze nog leven kunnen herbergen? Dat is de centrale vraag in nieuw werk over multiversumvoorspellingen, waarvan de laatste was gepubliceerde deze maand. "We weten al dat sommige veranderingen in de wetten van de natuurkunde snel resulteren in universums die dood en onvruchtbaar zijn", zei co-auteur Lewis.

Dus hebben we gewoon geluk dat we in een universum leven dat sterrenstelsels kan vormen die in staat zijn om leven te herbergen? Het is niet zo simpel. 'Er is een idee - de Zeldzame aarde-hypothese- dat hoewel ons universum duidelijk bewoonbaar is, de omstandigheden voor leven uiterst zeldzaam zijn, "zei Lewis. Met collega's pikte hij miljarden jaren van verwerking van elementen in ons universum op, uit welke elementen in sterren werden gegenereerd, hoe ze over ons universum waren verdeeld en de chemische reacties die plaatsvonden. De resultaten suggereren dat de verhouding tussen koolstof en zuurstof - iets dat wordt bepaald door kernreacties in sterren - bijzonder belangrijk lijkt te zijn. Dat geldt ook voor een balans tussen beide elementen, hoewel andere elementen minder kritisch lijken te zijn.

"Er zijn mensen die galactische bewoonbaarheid bestuderen en denken dat het leven in de buitenste randen van sterrenstelsels waarschijnlijk uiterst zeldzaam is, omdat er simpelweg niet genoeg elementen voor leven zijn gegenereerd", zei Lewis. Dus als delen van ons universum onbewoonbaar zijn, zullen delen van - en misschien hele - andere universums dat ook zijn. Als er echter leven zou worden ontdekt in deze zogenaamde onbewoonbare gebieden van ons universum, dan zou plotseling alles, overal (allemaal tegelijk) veranderen. "Als we ontdekken dat leven in veel van deze omgevingen gebruikelijk is - wat op zich al een gedenkwaardig verhaal zou zijn - dan zou dat suggereren dat leven mogelijk zou moeten zijn in een deel van het multiversum", zei Lewis.

Heeft de multiversumtheorie een toekomst?

Het gebruik van het multiversum in Alles overal tegelijk is een enorm succes geweest, maar het concept zelf is nog lang niet een geaccepteerde wetenschappelijke theorie. "Alle goede wetenschap begint met een (soms maf) idee", zei Lewis. "Maar dat geldt ook voor de paden naar doodlopende wegen."

Ik wens je een heldere hemel en grote ogen.