I nästan 100 år har fysiker försökt förena fysiken för universums minsta byggstenar (kvantfysik) med den stora galaktikens fysik (Einsteins allmänna relativitetsteori). Men de stötte hela tiden på ett svårt att svälja krav: deras teorier fungerar bara om vi lever i ett multiversum, om vårt universum är ett av många.
Till exempel, Erwin Schrödingers ekvation som förklarar kollapsen av en kvantvåg kräver ett multiversum. Och strängteorin, som hävdar att universum består av oändligt små vibrerande strängar av energi, måste också inkludera ett multiversum. Problemet är att ingen kan bevisa att multiversumet existerar, än mindre hur det ser ut, eller om vi kan interagera med det. Ändå ser matematiken lovande ut.
Detta väcker frågan: om det finns är Övrig universumkan vi någonsin besöka dem?
Mer populär mekanik
Många populära filmer leker med denna idé, inklusive Allt överallt på en gång, Dr Strange och galenskapens multiversum, Loke, Spiderman: No Coming Home, och andra som går decennier tillbaka. Men de har fortfarande en behändig enhet för multiverseresor som fysiker saknar – en magikers besvärjelse, till exempel, eller en kvant Bluetooth-enhet. Verkliga fysiker har inte riktigt listat ut hur vi möter andra universum, men svaret beror delvis på vilken typ av multiversum Du talar om.
Många världar, många portaler
Om vi lever i många världars universum skapar vi ständigt nya världar eller universum. Varje gång vi fattar ett beslut eller väljer en viss väg, väljer en version av oss själva samtidigt en alternativ väg – eller möjligen flera andra, beroende på antalet möjliga vägar. Så om du bestämde dig för att dejta någon, bestämde en version av dig att inte göra det, och den versionen delas upp i en annan tidslinje. Senare, om du bestämmer dig för att gifta dig med din partner, kommer en annan version av dig att välja att inte göra det, och en annan kommer att skapas åt dig.
Denna idé föddes från Erwin Schrödingers ekvation kvantvåg funktion, som förklarar att en partikel finns i en täcka över, eller våg av möjligheter, tills den mäts, vid vilken tidpunkt vågen kollapsar och lämnar en enda partikel på en specifik plats. Tyvärr har ingen någonsin kunnat förklara varför den kollapsar. Den amerikanske fysikern Hugh Everett, som föreslog tolkningen av många världars vågfunktion 1955, sa att vågen faktiskt har inte kollaps. Istället förekommer alla sannolikheter. Men du kommer bara att vara medveten om den du upplever. De andra kommer att förgrena sig vid olika tidpunkter. Och eftersom hela universum existerar som en del av en enda överlappande sannolikhetsvåg, delas universum upp i nya tidslinjer hela tiden.
Loke och Allt överallt på en gång verkar ha lånat från denna uppfattning. I Loke, beslut som skapade nya tidslinjer ansågs vara varianter av den “heliga” tidslinjen och beskärs, så att bara en verklighet skulle råda. I Överallt, karaktärer hoppar till andra tidslinjer och gör vilda saker, som att häfta sina pannor. Sådana val, medvetet onormala för deras egna liv, skulle hjälpa dem att komma till andra universum. (De hade också en snygg Bluetooth-enhet.)
Idag, om vi skapar nya tidslinjer, säger fysiker som Sean Carroll, vi kommer aldrig att känna dem och vi kommer aldrig att känna dem. Men ivrig teoretiker från många världar David Deutsch hoppas att en mogen kvantdator skulle kunna detektera och registrera divergensen. Han tror också att vi en dag kommer att kunna ladda upp oss själva i kvantdatorer, så vi kanske kan se hur våra andra jag har betett sig.
Bubbla, kli och anti-universum
Andra multiverseteorier antyder universum som finns i vår tidslinje – de är helt enkelt för avlägsna för att vi ska kunna se. Dessa föreslås av matematiken inom strängteorin (minns du vibrerande strängar?) eller teorin om evig inflation, som säger att multiversum expanderar för alltid och skapar nya “bubbeluniversum”. , men de är så långt ifrån varandra att vi förmodligen inte kommer att göra det. träffa dem. deras. De kan vara membran eller “branes” som flyter i rymden, var och en definierad av en uppsättning av ytterligare dimensioner. Eller så kan det vara oändliga sannolikhetsbubblor som bildas av den uppblåsande vidden av rum och tid – kallat “kvantskum” eller “rymdskum” – som skapar kvantrumtid; varje bubbla kan utvecklas till ett universum.
Vissa teorier föreslår att de olika fysikens lagar i dessa universum skulle få dem att kollapsa utan att skapa stjärnor, eller att människor aldrig skulle kunna överleva där. Andra säger att, om det finns ett oändligt antal av dessa universum, skulle några av dem ha fysiska lagar som är identiska med våra, på samma sätt som ett par som hade producerat en oändlighet av barn skulle sluta med minst två med samma kombination av gener.
Att interagera med dessa universum utgör dock en gåta. Det skulle vara coolt om de försiktigt stötte på varandra; föreställ dig att när du går nerför gatan, konfronteras du plötsligt med ett alternativt universum där snabbköpet brukade vara. Men det verkar osannolikt, eftersom fysiker förutspår att kollisionen mellan två bubbeluniversum skulle vara en våldsam händelseoch kan till och med vara källan till big bang.
Tunnlar till andra universum
Ett annat sätt att gå från ett universum till ett annat skulle vara ett maskhålen tunnel bestående av två svarta hål där en otroligt tät massa har förvandlat rumtiden till en trattform. Koppla ihop två och du kan resa långa sträckor snabbt, ungefär som att gå genom en tunnel i ett berg, snarare än att gå igenom eller runt det.
Massor av filmer leker med maskhål, bl.a Interstellär och Kontakt. Einsteins allmänna relativitetsteori förutspår möjligheten att ett svart hål – istället för att sluta i den krossande förstörelsen av gravitationen från en säregenhet-skulle vara kanaliserar faktiskt kvantinformation upp till ett “vitt hål” i andra änden. Han kallade dessa Einstein-Rosen-broar. Ett vitt hål har beskrivits som ett svart hål som går tillbaka i tiden; det spottar ut materia när maskhålen suger in dem. Hittills har inga vita hål observerats, men forskare letar fortfarande. En teori antyder att vi har en spegel eller “Bizarro Universe” som går tillbaka i tiden, ansluten till vårt universum. Det finns också en teori att kvantintrassling kunde förbinda två ändar av ett svart hål i ett maskhål.
Men även utan maskhål finns det andra möjliga färdsätt för att ta oss till andra universum. En dag kan vi upptäcka en dimension som korsar rum-tid. Eller en framtida generation eller en mer avancerad varelse kanske uppfinner färdas snabbare än ljuset som, med undantag för ett maskhål, skulle behövas för att överbrygga de extraordinära avstånden mellan dessa universum.
Under tiden är det kul att föreställa sig vad Konstig– Du kan vara där borta.