Wszechświat, w którym żyjemy, może nie być jedynym. W rzeczywistości może być on tylko jednym z nieskończonej liczby wszechświatów tworzących multiwersum.
Mimo iż pomysł istnienia multiwersum brzmi jak zaczerpnięty rodem z filmu science fiction, stoją za nim solidne podstawy fizyczne. Naukowcy twierdzą, że istnienie ukrytych wszechświatów jest bardziej prawdopodobne niż nieprawdopodobne. Oto pięć najpowszechniejszych teorii fizycznych propagujących tę ideę. Wszystkie z nich łączy jedno. Niezależnie od tego, jak brzmią, są prawdopodobne.
Nieskończone wszechświaty
Naukowcy nie są pewni, jaki jest kształt czasoprzestrzeni, ale najprawdopodobniej jest ona płaska i rozciąga się w nieskończoność. Ale jeżeli czasoprzestrzeń faktycznie jest wieczna, to w pewnym momencie musi zacząć się powtarzać, gdyż istnieje skończona liczba sposobów ułożenia cząstek w czasie i przestrzeni.
Jeżeli spojrzymy wystarczająco daleko, to spotkamy inną wersję siebie. W rzeczywistości innych wersji nas jest nieskończenie wiele. Niektórzy z tych bliźniaków mogą robić dokładnie to, co my w tym monecie, podczas gdy inni mogą nie lubić kawy, być singlami, a nawet wybierać psy zamiast koty. To daje mnóstwo możliwości, ale rodzi także poważne ograniczenia.
Ponieważ obserwowalny Wszechświat rozciąga się tylko na tyle, na ile światło miało szansę dotrzeć w ciągu 13,7 mld lat od Wielkiego Wybuchu (czyli 13,7 mld lat świetlnych), czasoprzestrzeń poza tą odległością można uznać za oddzielny wszechświat. W ten sposób wiele wszechświatów istnieje obok siebie w strukturze przypominającej pogniecioną kołdrę.
Wszechświaty bąbelkowe
Oprócz wielu wszechświatów tworzonych przez nieskończoną czasoprzestrzeń, inne wszechświaty mogą powstawać zgodnie z teorią zwaną wieczną inflacją. Inflacja zakłada, że Wszechświat przeszedł fazę szybkiego rozszerzania się spowodowanego ujemnym ciśnieniem (dodatnią gęstością energii próżni). Ekspansja ta może być modelowana przez niezerową stałą kosmologiczną. Z kolei wieczna inflacja to pojęcie zaproponowane przez Alexandra Vilenkna z Tufts University. Sugeruje ona, że niektóre kieszenie przestrzeni przestają się rozszerzać, podczas gdy inne nadal się rozszerzają, tworząc wiele odizolowanych „wszechświatów bąbelkowych”.
Nasz wszechświat, w którym inflacja się skończyła, umożliwiając powstawanie gwiazd i galaktyk, jest jedynie małą bańką w ogromnym morzu przestrzeni kosmicznej, której część wciąż się pompuje. W niektórych z tych wszechświatów bąbelkowych prawa fizyki i podstawowe stałe mogą być inne niż w naszym, co czyni je naprawdę dziwnymi miejscami.
Brany
Inną ideą wynikającą z teorii strun jest pojęcie bran – wszechświatów równoległych, które unoszą się tuż poza naszym zasięgiem. Teoria ta została zaproponowana przez Paula Steinhardta z Princeton University i Neila Turoka z Perimeter Institute for Theoretical Physics. Pomysł wynika z możliwości, że nasz wszechświat może mieć wiele więcej wymiarów niż trzy kosmiczne i jeden czas. Oprócz naszych własnych trójwymiarowych bran przestrzeni, inne trójwymiarowe brany mogą unosić się w przestrzeni o większej liczbie wymiarów.
Brian Greene z Columbia University twierdzi, że „nasz wszechświat jest jednym z potencjalnie licznych płyt unoszących się w przestrzenie o wyższej liczbie wymiarów, podobnie jak kromka chleba jest częścią bochenka”. Teoria bran zakłada, że wszechświaty nie zawsze są równoległe i poza zasięgiem. Czasami mogą się ze sobą zderzać, powodując wielokrotne Wielkie Wybuchy, które ciągle resetują wszechświaty.
Wszechświaty potomne
Z kolei mechanika kwantowa sugeruje inny sposób powstania wielu wszechświatów. Mechanika kwantowa opisuje bowiem świat w kategoriach prawdopodobieństwa, a nie faktów. Z kolei matematyka sugeruje, że występują wszystkie możliwe skutki sytuacji – w oddzielnych wszechświatach. Dla przykładu – kiedy dojdziemy do skrzyżowania, na którym możemy pójść w prawo i lewo, obecny wszechświat rodzi dwa wszechświaty potomne – jeden, w którym idziesz w prawo i drugi, w którym idziesz w lewo. Tak jest z każdą podejmowaną przez nas decyzją, więc tych wszechświatów potomnych jest naprawdę sporo.
Wszechświaty matematyczne
Naukowcy od długiego czasu debatują, czy matematyka jest przydatnym narzędziem do opisu wszechświata, czy też sama matematyka jest podstawową rzeczywistością, a nasze obserwacje wszechświata jedynie niedoskonałymi wyobrażeniami o jego prawdziwej naturze. Brzmi skomplikowanie? Istnieje teoria, która zakłada, że szczególna struktura matematyczna, która składa się na nasz wszechświat, nie jest jedyną opcją, a właściwie wszystkie możliwe struktury matematyczne istnieją jako odrębne wszechświaty.
Struktura matematyczna jest czymś, co można opisać w sposób całkowicie niezależny od ludzkiego bagażu. Naprawdę wierzę, że istnieje wszechświat, który jest niezależny ode mnie i który istniałby nawet wtedy, gdyby nie było ludzi zastanawiających się nad jego strukturą.
Max Regmark z MIT
