Czy istnieją wszechświaty równoległe?

Wyobraźmy sobie, że wszystko to czego nie zrobiliśmy w naszym życiu, w rzeczywistości się wydarzyło i to w niemal nieskończonej ilości alternatywnych scenariuszy. Jeżeli więc zapomniałem kiedyś komuś za coś podziękować, to na szczęście, zgodnie z teorią wieloświata, nie muszę się tym martwić. Zrobiłem to bowiem wielokrotnie w innych wszechświatach i zapewne we wszystkich możliwych językach świata. Brzmi absurdalnie? Nie dla naukowców.

Światy alternatywne

Termin wieloświat został stworzony w 1960 r. przez szkockiego astronoma Andy'ego Nimmo.

W języku angielskim przedrostek „uni" oznacza jedyny, a „multi" – wiele. Stąd też universe oznacza jedyny świat, a multiverse-wieloświat. Polska nazwa „wszechświaty równoległe" zawiera w sobie błąd semantyczny. Dlatego została zastąpiona określeniem „wieloświat".

Pierwszy użył go w latach 60. XX wieku brytyjski pisarz science fiction Michael Moorcock. W jednej ze swoich powieści powołał się na kwantową hipotezę wielu światów amerykańskiego fizyka Hugha Everetta III, który sam nazywał ją nieco skomplikowaną nazwą „Wieloświatowej Interpretacji Mechaniki Kwantowej". Zakładała ona, że wszystko co się może wydarzyć, na pewno będzie miało miejsce w którejś z odnóg rzeczywistości. Innymi słowy: każdy wybór, którego dokonujemy w życiu posiada swoje przeciwieństwo, które musi się wydarzyć we wszechświecie równoległym. Jako pierwszy do tej hipotezy poważnie podszedł brytyjski fizyk David Deutsch. Stworzył on własną interpretację mechaniki kwantowej, która zakładała, że przestrzeń jest wypełniona nieskończoną ilością wszechświatów, w których robimy to samo co w naszym wszechświecie lub podejmujemy wybory alternatywne. Istnieją też wszechświaty, w których nigdy nie rozwinęło się życie lub nawet nie powstała materia. Mogą tam panować zupełnie inne prawa fizyki.

Czy mamy dowody?

Większość fizyków i kosmologów podchodzi do teorii wieloświata z dużym dystansem. Uważana była jedynie za pewien eksperyment myślowy nie poparty żadnymi dowodami materialnymi. Naukowcy ci uważają, że choć można stworzyć matematyczny model wieloświata, nie istnieją żadne potwierdzone dowody na oddziaływania hipotetycznych wszechświatów równoległych z naszym. Naukowcy podkreślali, że żadne ze znanych nam zjawisk nie może być efektem interakcji z rzeczywistością „zewnętrzną". A może jednak jest coś przeoczyliśmy?

Fluktuacje kwantowe

W 2015 roku zespół australijskich naukowców z University w Brisbane pod kierownictwem prof. Howarda Wisemana przedstawił nową, intrygującą hipotezę „wielu interakcyjnych światów" (ang. Many Interacting Worlds). Jest ona zgodna z kopenhaską interpretacją mechaniki kwantowej. Zakłada, że równoległe wszechświaty są nie tylko prawdziwe, ale występują w tak ogromnej liczbie, że gdybyśmy chcieli zapisać ich liczbę za pomocą jedynki i zer, to tych zer musiałoby być więcej niż wszystkich atomów we wszechświecie. Australijscy naukowcy uważają, że dowodem na istnienie wieloświata są fluktuacje kwantowe, których nie potrafimy wyjaśnić.

– Świat w którym żyjemy jest tylko jednym z gigantycznej liczby wielu nieznanych nam wszechświatów, z których niektóre są prawie identyczne jak nasz, ale w większości są one od siebie zupełnie różne – podkreśla prof. Wiseman.

Wielki amerykański fizyk i noblista Richard Feynman twierdził, że „tak naprawdę nikt nie rozumie mechaniki kwantowej". Szczególną trudność sprawia naukowcom wyjaśnienie fluktuacji kwantowych, czyli bardzo krótkich w czasie i niespodziewanych zmian ilości energii w pewnym punkcie przestrzeni. Mówiąc kolokwialnie chodzi o wyładowania energetyczne na poziomie atomowym w takim miejscu przestrzeni, gdzie w zasadzie „nic nie istnieje". Pojawiają się nagle (w czasie Plancka) tworząc wirtualną parę cząstka-antycząstka i równie szybko się anihilują. Niektórzy naukowcy uważają, że te tajemnicze zjawiska mogą być, zgodnie z teorią inflacji (tłumaczącą gwałtowną ekspansją wszechświata po Wielkim Wybuchu), źródłem początkowej budowy naszego wszechświata. Jednak standardowa mechanika kwantowa nie dostarcza nam na razie żadnych wyjaśnień tego zjawiska.

Prof. Wiseman uważa zatem, że „wszystkie obserwowane przez nas zjawiska kwantowe wyrastają tylko i wyłącznie z interakcji pomiędzy światami równoległymi".

Tajemnicza Chłodna Plama

Do niedawna naukowcy uważali, że kluczem do rozwiązania zagadki wieloświata może być także ciemna energia – tajemnicza siła, która przyspiesza ekspansję wszechświata. Istniało przekonanie, że obowiązujące teorie o pochodzeniu wszechświata przewidują o wiele więcej ciemnej energii niż jest to obecnie obserwowane. Naukowcy uważają, że gdyby było jej znacznie więcej to „rozrzedziłaby" materię tak bardzo, że nigdy nie powstałyby gwiazdy, galaktyki i planety. Stąd też pojawiła się hipoteza, że ciemna energia może „przenikać" się do wszechświatów równoległych. Jednak naukowcy z Durham University, przy wsparciu swoich kolegów z australijskiego University of Sydney, Western Sydney University i University of Western Australia stworzyli w ramach projektu EAGLE (Evolution and Assembly of Galaxies and Environments) jedną z najbardziej realistycznych symulacji obserwowanego wszechświata, która pokazuje, że większa ilość ciemnej energii wcale nie przeszkodziłaby tworzeniu się wszechświata jaki znamy.

– Nasze symulacje pokazują, że nawet gdyby we wszechświecie było o wiele więcej ciemnej energii czy nawet bardzo mało, miałoby to minimalny wpływ na formowanie się galaktyk – podkreślił Jaime Salcido z Instytutu Obliczeń Komputerowych Uniwersytetu Durham.