Kahdeksantena päivänä Jumala loi monikokoisen …
2011, 2. maaliskuuta 2011, minulla oli tilaisuus osallistua elämäni epämiellyttävimpiin julkisiin keskusteluihin. Se oli keskustelu fyysikon kanssa, jota pidän kerran ystäväni tai ainakin hyvän tuttavana. Brian Greene oli äskettäin julkaissut kirjan Hidden Reality. Rinnakkaismaailmat ja syvän avaruuden lait”ja kiertäneet Amerikkaa, kertomalla siitä laajalle yleisölle.
Bostonin tiedemuseo tilasi minut haastattelemaan Briania televisiohaastatteluun. Tunneessani Brian Greeniä monien vuosien ajan, annoin mielelläni suostumukseni. Mutta odotukseni eivät täyttyneet. Melkein joka kerta pyysin Greeniä selventämään väitettä, että olemassa on muita maailmankaikkeuksia, ja antamaan ainakin joitain kokeellisia todisteita, hän kieltäytyi vastaamasta.
Tämä lahjakas tutkija ei antanut yhtä vakuuttavaa näyttöä siitä, että maailmassa on meidän universumiemme lisäksi muitakin maailmankaikkeuksia. Hän vastasi kysymyksiin noin: "Tätä matematiikka kertoo meille, ja uskon tähän tieteeseen." Mutta matematiikka ei kerro meille mitään muista universumeista - tarkemmin sanottuna oikeista maailmankaikkeuksista. Kaikki spekulaatiot "monikokoisesta" mahdollisesti olemassa olevien universumien klusterista ovat täysin hypoteettisia. Keskustelu osoittautui epäonnistuneeksi lähinnä siksi, että käsittelimme asioita, joista meillä tutkijoina ei ollut objektiivista tietoa. Saatamme myös kiistellä kuinka monta enkeliä mahtuu tapin päähän.
Ateistit tarttuivat helposti monitekijän ajatukseen uskoen, että jos maailmankaikkeuksia on paljon, yhden universumin luominen näyttää vähemmän vaikuttavalta, mikä olisi siten voinut tapahtua ilman jumalallista tekoa. He tervehtivät Greenin kirjaa meluisasti.
Siinä kirjailija on yhdistänyt 4 erilaista teoriaa, joiden mukaan Greenin mukaan maailmankaikkeus on vain yksi monista ja kenties ääretön määrä universumeja: jotkut niistä ovat samanlaisia kuin meidän universumimme, toiset eivät.
Yksi tällainen teoria on Alan Guthin teoria inflaatiosta. Tämän teorian mukaan maailmankaikkeus läpäisi erittäin nopean laajentumisen ajanjakson (jota kirjoittaja on kutsunut inflaatioksi), joka sitten hidastui merkittävästi. Andrey Linde ja Alexander Vilenkin lisäsivät tätä teoriaa kaoottiseen inflaatioteoriaan. Linde ja Vilenkin uskovat, että kvantikäsitteiden perusteella voidaan väittää, että maailmankaikkeuksemme synnyttänyt inflaatioprosessi jatkuu luonnossa jatkuvasti ja ikuisesti.
Näiden teoreetikkojen mukaan inflaatioprosessi "kulkee kaikkialle" suuressa maailmankaikkeudessa, missä se jatkaa muiden sen segmenttien paisuttamista, joka ei ole havainnoillemme tavoitettavissa avaruuden nopean laajenemisen aiheuttamien valtavien etäisyyksien vuoksi. Kun nämä pienet maailmankaikkeuden osat kasvavat uskomattoman nopeasti, ne siirtyvät kauemmas meistä, ja me alamme pitää niitä erillisinä maailmankaikkeuksina, koska niistä tulee ehdottomasti saavutettavissa havainnointia varten.
Mainosvideo:
Kysymys on kuitenkin: Mitä arvoa kaikilla näillä väitteillä on? He selittävät, kuinka osa maailmankaikkeuttamme voi kehittyä, kun nopea inflaatio alkaa niissä, mikä on jo pysähtynyt valtavan maailmankaikkeuden osassa. Toistaiseksi niin hyvä ja looginen. Mutta tässä ei ole kyse todellisesta "monikokoisesta". Puhumme vain teoreettisista oletuksista, joissa on yhden maailmankaikkeuden etäisiä segmenttejä, joihin itse me myös kuulumme.
Paitsi, että meillä ei ole luottamusta tämän teorian paikkansapitävyyteen. Fyysikot eivät osaa "pysäyttää" inflaatiota, ja koska tiedämme, että meidän universumimme osa ei ole enää inflaation tilassa (se laajenee maltillisemmalla nopeudella), oletamme, että inflaatio on siirtynyt johonkin muuhun osaan maailmankaikkeutta. Jos emme kuitenkaan pysty tarkkailemaan oman universumimme niin kaukaisia osia ja hankkimaan niistä tietoa, niin mitä tällaista mallia käytetään?
Hugh Everettin kvantimekaniikan tulkinta johtaa meidät monikokoisuuden käsitteeseen eri tavalla, ja juuri tätä polkua Brian Greene tukee. Everettin monimaailmateoria on vielä vähemmän uskottava kuin kaoottinen inflaatioteoria. Everett väittää, että koska meillä ei ole teoreettista tapaa "romahtaa kvanttimekaniikan aaltofunktio", mikä antaa meille mahdollisuuden antaa varmuus sen epämääräisille olemuksille, sikäli kuin jokainen tilaisuus (kokeiden potentiaalinen tulos), jota ei tapahtunut täällä, voidaan toteuttaa joissain "Toinen maailmankaikkeus".
Emme tiedä tarkalleen missä nämä universumit ovat. Lisäksi niitä on niin paljon: kvanttitapahtuman kaikki mahdolliset tulokset vievät sinut toiseen universumiin! Kvanttitapahtumia tapahtuu jatkuvasti ja kaikkialla: Joka kerta kun fotoni vapautuu hehkulampussa elektronin siirtymisen seurauksena alempaan energiatasoon. Kvanttitapahtumat tapahtuvat minkä tahansa kemiallisen reaktion aikana. Ajattelematon, uskomaton määrä kvanttitapahtumia tapahtuu joka hetki.
Jos päätät autoosi ajaessasi kääntyä oikealle risteyksessä, siellä on toinen, hyvin samankaltainen maailma, jossa käännytään vasemmalle. On maailmankaikkeuksia, joissa Hitler voitti toisen maailmansodan ja joissa natsit hallitsevat maailmaa; on maailmankaikkeuksia, joissa syyskuun 11. päivän hyökkäystä ei tapahtunut, ja Maailman kauppakeskus on edelleen paikallaan. Tätä outoa teoriaa ei tueta missään kokeellisessa tiedossa, ja sillä on hyvin vähän kannattajia.
Säieteoria
Jousteoria on toinen fysiikan alue, jolla kehitys on johtanut Greenin ja hänen kumppaneidensa olettamaan, että universumeja on useita. Mikä on kieliteoria? Tämä suunta syntyi fysiikassa yli 40 vuotta sitten. Seuralaisten mukaan luonnon pääelementit ovat pienet värisevät kielet. Jousteoriaa ehdotti italialainen tiedemies Gabriele Veneziano tekeessään harjoittelupaikkaa Israelissa Weizmann-instituutissa 1900-luvun 60-luvulla.
"Kun harkitsin hiukkasten liikettä ohjaavia yhtälöitä", hän kertoi minulle vuonna 2005 Genovassa, "ja yhtäkkiä huomasi, että nämä yhtälöt muistuttavat kielten käyttäytymisyhtälöitä, esimerkiksi viulu-jousille." Veneziano analysoi havaintonsa, ja tosiasiassa kävi ilmi, että kielten värähtelyn ja alkuainehiukkasten liikkeen välillä on samankaltaisuus. Näin jousiteoria syntyi.
Mutta sen perustamisesta lähtien se on kulkenut hyvin pitkän matkan. Matemaattiset fyysikot, kuten Edward Whitten Princetonin syventävien opintojen instituutista, ovat ottaneet käyttöön niin hienostuneen ja tehokkaan matemaattisen laitteen jousiteoriassa, että sitä pidetään nyt puhtaan matematiikan haarana. Itse asiassa Whitten sai teorian kehittämiseksi kenttämitalin, joka myönnettiin saavutuksesta matematiikassa.
Matemaattisten fyysikkojen mukaan jousuteorialla on armo, joka on vetänyt siihen monia tutkijoita. Totta, tämä teoria on antanut vähän kokeellisia tuloksia. Muut teoreettiset lähestymistavat eivät johda samoihin johtopäätöksiin. "Ainoa todellinen menestys jousiteoriassa on mustien reikien entropian määrittely", Roger Penrose kertoi minulle haastatteleessani häntä. Hän tarkoitti, että merkkijonoteoria mahdollisti mustien reikien fyysisten ominaisuuksien teoreettisen määrityksen tuloksen toistamisen muilla menetelmillä. Matemaattisesti tiukan, mutta liian abstraktin joustoteorian ennusteiden tukemiseksi ei ole vielä kehitetty kokeita.
Tämän teorian mukaan maailmankaikkeus sijaitsee avaruusajassa, jolla on yli 4 meille tuttua ulottuvuutta, koska jousien käyttäytymistä koskevat yhtälöt ovat järkeviä vain tiloissa, joissa on 10 tai 11 ulottuvuutta. Jotkut tutkijat ovat hyväksyneet nämä joustoteorian teoreettiset vaatimukset ja uskovat, että todellisella fyysisellä maailmankaikkeudella, jossa elämme, on lisäksi oltava 6-7 piilotettua ulottuvuutta. Vihreän kaltaiset joustoteoreetikot viittaavat heihin "käpristyneisiin ulottuvuuksiin" uskoen, että ne ovat piilotettuina kolmeen alueellisiin ulottuvuuksiin ja yhteen aikaulottuvuuteen, jotka tiedämme varmasti.
Mutta merkitseekö se, että jotkut yhtälöt käyttävät enemmän kuin 4 ulottuvuutta, todellisuudessa näiden yhtälöiden kuvaamalla todellisella maailmankaikkeudella on ylimääräisiä ulottuvuuksia? Teoreettisen fyysikon John Bellin parafraasina voidaan kysyä: ovatko nämä ylimääräiset ulottuvuudet "eksistentiaalisia", ovatko ne todellisia vai otetaanko ne käyttöön vain matemaattisten laskelmien helpottamiseksi?
Koska merkkijono-teoriassa ei ole vielä tarjottu luotettavia ennusteita ja ei todennäköisesti esitetä niitä lähitulevaisuudessa, ylimääräisten ulottuvuuksien olemassaolo pikemminkin kuin matemaattinen on suuri kysymys. Ovatko nämä mittaukset vain matemaattista huijausta, matemaattista teorian vaatimusta, vai kertovatko ne todella jotain maailmankaikkeudesta?
Green ja hänen kollegansa käyttävät jousiteorian ylimääräisiä ulottuvuuksia väittäessään, että muut universumit voivat "piiloutua" jonnekin noissa ulottuvuuksissa. Haluan vielä kerran korostaa, että koska yhtäkään jousuteorian ennusteista ei ole vielä vahvistettu kokeellisesti, hypoteesit "piilotetusta" universumista piiloutuvat kulissien takana kulissien takana vaikuttavat erittäin kyseenalaisilta.
Muut maailmat
Greenin mielestä muiden maailmankaikkeuksien olemassaoloa koskeva neljäs päättely perustuu antropiseen periaatteeseen. Tämä periaate johti eräät fyysikot olettamaan, että koska maailmankaikkeuden syntyminen oli kertaluonteinen tapahtuma, on muitakin maailmankaikkeuksia, joita ei voida havaita. Tutkimme vain niitä avaruudessa olevia paikkoja, jotka ovat sopivia asumiseemme, emmekä voi havaita universumeja, joissa olosuhteet eivät ole yhteensopivia elämän kanssa.
Ajatuksena on, että universumissamme on monia asioita, joihin ei voida päästä nykypäivän käsityksellä: sen parametrit ja ominaisuudet ovat liian hyvin viritetty elämää varten, jotta ne tapahtuvat sattumalta, ja kaikki näiden parametrien arvot ovat ihanteellisia olemassaolollemme. Siksi muita paikkoja (muita maailmankaikkeuksia) "pitäisi" olla olemassa, joissa parametrit ovat erilaisia, eivät sovellu elämään.
Välttääkseen tarvetta tunnustaa "luomisen" tosiasia, joka itsessään ehdottaa selitystä sellaisen maailmankaikkeuden syntymiselle, joka on niin täydellinen, että siinä voi syntyä elämää, nämä fyysikot noudattavat seuraavaa maailmankaikkeuden näkemystä. Jos olemme täällä ja maailmankaikkeuden parametrit ovat ihanteellisia olemassaolollemme, niin täytyy olla lukemattomia muita maailmoja ja universumeja, joiden parametrit eivät voi olla sopivia elämän tukemiseen. Elämme universumissamme, koska vain sen parametrit soveltuvat elämään.
Tämän monisirun olemassaolon selityksen ongelmana on, että siinä ei mainita muiden näkymättömien universumien luomisen taustalla olevaa mekanismia. Kaoottisen inflaation teoria, joustoteoria ja monien maailmojen teoria tarjoavat kaikista haitoistaan edelleen omat mekanisminsa tällaiseen luomiseen. Antropinen teoria on heikoin monien universumien kaikista teorioista.
Se, että abstraktit yhtälöt voivat vaatia enemmän mittauksia kuin havaitsemme, ei tarkoita, että nämä mittaukset ovat todellisia. Se, että emme osaa pysäyttää inflaatiota, ei tarkoita sitä, että se luo muita universumeja, samoin kuin se, että ymmärrämme niin vähän kvantimekaniikan aaltofunktion merkityksen, ei tarkoita, että aalto voi esiintyä muissa maailmoissa. …
Uudet ateistit ovat tarttuneet ajatukseen monikokoisesta, niin spekulatiivisesta kuin se onkin, yksinkertaisesti siksi, että se näyttää päästävän eroon luojahahmosta. Uusien ateistien mukaan fysiikan ja matematiikan lait johtavat maailmankaikkeuden syntymiseen tyhjästä; ja koska se voisi tapahtua kerran, sikäli kuin se voi tapahtua uudestaan ja uudestaan, mistä tulee mahdollisuus lukemattomien universumien olemassaololle.
Jos olemassa on ääretön joukko maailmankaikkeuksia, niin meidän omamme on äärettömän pieni osa maailmankaikkeutta, eikä se ehkä tarvita jumalallista voimaa sen hallitsemiseksi. Toisaalta, samaan väitteeseen perustuen, on mahdollista väittää, että loputtoman määrän universumien luoneen voiman on oltava mittaamattomasti suurempi kuin minkä tahansa luojan voima, josta on toistaiseksi keskusteltu kaikissa uskonnoissa. Joka tapauksessa voimme havaita vain yhden maailmankaikkeuden.
Multiverse-teorian pahin ominaisuus on säästävyyden puute. Tämä on malli, jolla, kuten muinaisella Ptolemaioksen teorialla aurinkojärjestelmästä sen sykleillä ja episykleillä, jonka Copernicus päättäväisesti pyyhkäisi pois, on paljon vapaita parametreja. Todellisuudessa äärettömällä multiverselillä on äärettömän monia parametreja. Jokaisessa monessa muussa universumissa, joita yksittäisten asiantuntijoiden uskotaan olevan olemassa jollain tavalla jonnekin, on oltava parametrit. Ääretön multiverse ei täytä Einsteinin armon ja yksinkertaisuuden kriteeriä, ja yksinkertaiset ja siro mallit sopivat parhaiten luontoon.
Mutta jopa Dawkins, joka ei ole matemaatikko, pääsi eroon multiverse-ideasta, koska se tarjoaa mahdollisuuden välttää Jumalan olemassaolon tunnustamista. Tässä hän itse kirjoitti tästä:
On erittäin houkuttelevaa ajatella (ja monet ovat antautuneet tälle kiusaukselle) siitä, että maailmankaikkeuden runsauden olemassaolon postulointi on tuhlaavaa ja täysin kohtuuttoman ylellisyyttä. Jos sallimme itsellemme monien maailmankaikkeuksien ylenmääräisyyden (nämä ihmiset sanovat), niin seitsemän ongelmaa, yksi vastaus - voimme tunnistaa Jumalan olemassaolon. Eivätkö molemmat nämä tapaushypoteesit ole yhtä tuhlaavia ja epätyydyttäviä? Luonnollinen valinta ei selvästikään tuonut tällä tavalla ajattelevien ihmisten tietoisuutta.
Dawkins aliarvioi suuresti universumien runsauden ajatuksen todellista "ylenmääräisyyttä". Miksi hän luulee, että fyysisellä maailmankaikkeudella on jotain tekemistä biologisen "luonnollisen valinnan" kanssa ja miten ihminen voi "viljellä tietoisuutta" luonnollisen valinnan kautta ymmärtääksesi universumien äärettömyyttä? Kaikesta tästä voi vain arvata.
Multiversion idean pääongelma on sen mahdoton vahvistaa teorioita kokeellisesti tai käyttää mitä tahansa todellisen maailman havainnoista saatuja tietoja. Monikielisyys vaatii matemaattisen laitteen käytön, jota ei voida soveltaa todellisiin fyysisiin ilmiöihin. Kaikki hypoteesit - Jumala on olemassa tai Jumala ei ole olemassa - pysyy todistamatta, jos hyväksymme monien maailmankaikkeuksien hypoteesin. Monikielisyys tekee hypoteettisesta luojasta vain vieläkin kaikkivoiman. Monitavaraisuus ja äärettömyys johtavat meidät matematiikan valtakuntaan ja sen suhteeseen fysiikkaan ja kosmologiaan.
Suositeltava katseltavaksi: "Multiverse - Parallel Universes"
Azel Amir D.