Forside Artikler Teoretisk fysik
Multivers-idéen: Er vores univers kun ét blandt mange?
Multivers er ikke én teori, men flere forskellige idéer om, at virkeligheden er større end vores univers. Her er de vigtigste typer, argumenterne for og imod – og hvorfor emnet splitter fysikere.
"Multivers" er et ord, man møder i både superheltefilm og fysikforelæsninger. I filmene betyder det typisk alternative versioner af os selv. I fysikken er det mere nuanceret – og mere omstridt. Ordet dækker over flere helt forskellige idéer, der hver især udspringer af en etableret eller foreslået teori.
Først: Hvad mener vi med "univers"?
Det observerbare univers er det område, hvorfra lys har nået at komme frem til os siden Big Bang. På grund af udvidelsen strækker det sig i dag omkring 46 milliarder lysår i alle retninger. Men der er ingen grund til at tro, at rummet stopper ved kanten af det, vi kan se. Når fysikere taler om et multivers, mener de en virkelighed, der er større end – og muligvis meget anderledes end – vores observerbare område.
Fire hovedtyper
Den svensk-amerikanske fysiker Max Tegmark har foreslået en populær inddeling i fire niveauer. Her er en forenklet udgave:
1. Rummet fortsætter bare
Hvis rummet er uendeligt (eller blot meget stort) og stoffet er fordelt nogenlunde ens overalt, vil der langt ude findes områder, der ligner vores – og i et uendeligt rum i princippet også nøjagtige kopier. Denne udgave kræver ingen ny fysik, kun at rummet er meget stort. Den er dog umulig at teste direkte, fordi lyset fra de områder aldrig når os.
2. Boble-universer fra evig inflation
I mange versioner af inflationsteorien stopper den voldsomme udvidelse ikke overalt på én gang. Inflationen ophører i lommer, der bliver til "boble-universer" som vores, mens rummet imellem fortsætter med at udvide sig. Kombineret med strengteoriens landskab af mulige løsninger kunne hver boble have forskellige naturkonstanter og måske endda forskellige naturkræfter.
3. Kvantemekanikkens mange verdener
I 1957 foreslog den amerikanske fysiker Hugh Everett en fortolkning af kvantemekanikken, hvor bølgefunktionen aldrig "kollapser". I stedet forgrener virkeligheden sig, så alle mulige udfald af en kvantemåling realiseres – hver i sin gren. Denne mangeverdensfortolkning giver præcis de samme forudsigelser som andre fortolkninger, så den kan ikke skelnes fra dem i et eksperiment. Læs mere om kvantemekanikkens fortolkninger på vores side om kvantefysik.
4. Alle matematiske strukturer
Tegmarks mest radikale forslag er, at enhver matematisk konsistent struktur eksisterer fysisk. Det er en filosofisk position mere end en fysisk teori, og de fleste fysikere betragter den med stor skepsis.
Argumentet fra fintuning
En vigtig grund til interessen for multivers er det såkaldte fintuningsproblem. Flere naturkonstanter ser ud til at ligge inden for snævre grænser, der tillader stjerner, kemi og liv. Et kendt eksempel er den lille, men positive værdi af den kosmologiske konstant (se mørk energi). Var den meget større, ville universet have udvidet sig for hurtigt til, at galakser kunne dannes.
Hvis der findes et enormt antal universer med forskellige værdier, er det ikke overraskende, at vi befinder os i et af de få, hvor liv er muligt – vi kunne jo ikke eksistere i de andre. Dette kaldes et antropisk argument. Den amerikanske fysiker Steven Weinberg brugte i 1987 en sådan tankegang til at forudsige, at den kosmologiske konstant burde være lille, men ikke nul – over ti år før mørk energi blev opdaget.
Kritikken: Er det overhovedet videnskab?
Mange fysikere er dybt skeptiske:
- Testbarhed: Hvis andre universer per definition er uden for rækkevidde, hvordan kan teorien så afprøves? Kritikere mener, at det strider mod kravet om, at videnskabelige teorier skal kunne falsificeres.
- Forklaringskraft: Et multivers, hvor alt sker et eller andet sted, risikerer at kunne "forklare" hvad som helst – og dermed intet.
- Sandsynligheder: I et uendeligt multivers er det matematisk svært at definere, hvad der er "sandsynligt". Problemet kaldes målproblemet.
Tilhængerne svarer, at multivers ikke er en selvstændig teori, men en konsekvens af teorier, der kan testes på andre måder. Hvis inflation og strengteori bekræftes, kan multiverset følge med som en bivirkning – på samme måde som vi accepterer, at der findes galakser bag den observerbare horisont.
Kan man finde spor?
Der er foreslået nogle få mulige observationelle signaturer. Hvis vores boble-univers engang er stødt sammen med en anden boble, kunne det have efterladt et cirkulært mønster i baggrundsstrålingen. Der er ledt efter sådanne mønstre i Planck-data uden sikre fund.
Opsummering
| Type | Bygger på | Testbar? |
|---|---|---|
| Uendeligt rum | Standardkosmologi | Kun indirekte |
| Boble-universer | Evig inflation (+ strengteori) | Muligvis via spor i baggrundsstrålingen |
| Mange verdener | En fortolkning af kvantemekanik | Ikke med nuværende metoder |
| Matematiske universer | Filosofisk hypotese | Nej |
Multivers-idéen er en spændende konsekvens af nogle af fysikkens dristigste teorier – men den er endnu spekulation, ikke etableret viden. Læs også om Big Bang og universets fremtid.