Eksisterer et parallelt univers virkelig?

I 1954 kom en ung doktorgradskandidat fra Princeton University ved navn Hugh Everett III med en radikal idé:Et parallelt univers , nøjagtig ligesom vores univers, eksisterer. Flere universer er alle relateret til vores; ja, de forgrener sig fra vores, og vores univers forgrener sig fra andre.

Inden for et parallelt univers, også kendt som et alternativt univers, har vores krige haft andre udfald end dem, vi kender. Uddøde arter i vores univers har udviklet sig og tilpasset sig i separate universer. I disse parallelle verdener kunne vi mennesker være uddøde. Nogle versioner hævder endda, at der er uendelige universer med uendelige muligheder.

Denne tanke forvirrer sindet og alligevel er den stadig forståelig. Forestillinger om parallelle universer eller dimensioner, der ligner vores egne, er dukket op i science fiction-værker og har tjent som forklaringer på metafysik. Men hvorfor ville en ung, fremadstormende fysiker muligvis risikere sin fremtidige karriere ved at opstille en teori om parallelle universer?

1. Kvantefysik og andre universer
2. Heisenbergs usikkerhedsprincip
3. Københavns fortolkning af kvantemekanik
4. Mange-verdensteori
5. Forskellige meninger om parallelle universer
6. Hvor strengteori kommer ind

Kvantefysik og andre universer

Med sin Many-Worlds-teori forsøgte Everett at besvare et ret klæbrigt spørgsmål relateret til kvantefysik:Hvorfor opfører kvantestof sig uregelmæssigt?

Kvanteniveauet er det mindste, videnskaben hidtil har opdaget. Studiet af kvantefysik begyndte i 1900, da fysikeren Max Planck første gang introducerede konceptet til den videnskabelige verden. Plancks undersøgelse af stråling gav nogle usædvanlige fund, der var i modstrid med klassiske fysiske love.

Disse resultater antydede, at der er andre love på vej i universet, som virker på et dybere plan end den, vi kender.

Heisenbergs usikkerhedsprincip

På ret kort tid bemærkede fysikere, der studerede kvanteniveauet, nogle ejendommelige ting ved denne lille verden. For det første har de partikler, der eksisterer på dette niveau, en måde at antage forskellige former vilkårligt. For eksempel har forskere observeret fotoner - bittesmå pakker af lys - der fungerer som partikler og bølger. Selv en enkelt foton udviser denne formskiftende [kilde:Brown University].

Forestil dig, hvis du så ud og opførte dig som et solidt menneske, når en ven kiggede på dig, men da han så tilbage igen, havde du taget en gasform. Det er en forenklet version af Heisenberg-usikkerhedsprincippet.

Fysikeren Werner Heisenberg foreslog, at bare ved at observere kvantestof, påvirker vi dette stofs adfærd. Vi kan således aldrig være helt sikre på karakteren af ​​et kvanteobjekt eller dets egenskaber, såsom hastighed og placering.

Københavns fortolkning af kvantemekanik

Den københavnske fortolkning af kvantemekanik understøtter denne idé. Stillet af den danske fysiker Niels Bohr siger denne fortolkning, at alle kvantepartikler ikke eksisterer i den ene eller den anden tilstand, men i alle deres mulige tilstande på én gang. Summen af ​​mulige tilstande for et kvanteobjekt er bølgefunktionen. Tilstanden af ​​et objekt, der eksisterer i alle dets mulige tilstande på én gang, er superposition.

Ifølge Bohr, når vi observerer et kvanteobjekt, påvirker vi dets adfærd. Observation bryder et objekts superposition og tvinger i det væsentlige objektet til at vælge en tilstand fra dets bølgefunktion. Denne teori forklarer, hvorfor fysikere har taget modsatte målinger fra det samme kvanteobjekt:Objektet "valgte" forskellige tilstande under forskellige målinger.

En stor del af kvantesamfundet accepterede og accepterer fortsat Bohrs fortolkning. Men på det seneste har Everetts Many-Worlds-teori fået seriøs opmærksomhed.

Mange-verden-teori

Unge Hugh Everett var enig i meget af det, den højt respekterede fysiker Niels Bohr havde foreslået om kvanteverdenen. Han var enig i ideen om superposition, såvel som i forestillingen om bølgefunktioner. Men Everett var uenig med Bohr i én vital henseende:At måle et kvanteobjekt tvinger det ikke ind i den ene eller den anden omfattende tilstand, ifølge Everett.

I stedet forårsager en måling taget af et kvanteobjekt en faktisk splittelse i universet. Universet dublerer bogstaveligt talt og opdeles i ét univers for hvert muligt udfald fra målingen.

Lad os for eksempel sige, at et objekts bølgefunktion både er en partikel og en bølge. Når en fysiker måler partiklen, er der to mulige udfald:Den vil enten blive målt som en partikel eller en bølge. Denne skelnen gør Everetts Many-Worlds-teori til en konkurrent til den københavnske fortolkning som en forklaring på kvantemekanikken.

Når en fysiker måler objektet, opdeles universet i to adskilte universer for at imødekomme hvert af de mulige udfald. Så en videnskabsmand i ét univers måler objektet i bølgeform. Den samme videnskabsmand i det andet univers måler objektet som en partikel. Dette forklarer også, hvordan du kan måle én partikel i mere end én tilstand.

Hvor foruroligende det end kan lyde, har Everetts Many-Worlds-fortolkning implikationer ud over kvanteniveauet. Hvis en handling har mere end ét muligt udfald, så - hvis Everetts teori er korrekt - splittes universet, når den handling sker. Dette gælder, selv når en person vælger ikke at foretage sig noget.

Det betyder, at hvis du nogensinde har befundet dig i en situation, hvor døden var et muligt udfald, så døde du i et univers parallelt med vores. Dette er blot én af grundene til, at nogle finder mange-verden-fortolkningen foruroligende.

Et andet foruroligende aspekt af Mange-Verden-fortolkningen er, at den underminerer vores begreb om tid som lineær. Forestil dig en tidslinje, der viser Vietnamkrigens historie. I stedet for en lige linje, der viser bemærkelsesværdige begivenheder, der skrider fremad, ville en tidslinje baseret på Mange-Verden-fortolkningen vise hvert muligt resultat af hver handling, der blev taget. Derfra ville hvert muligt udfald af de handlinger, der blev truffet (som et resultat af det oprindelige resultat) blive yderligere kroniseret, hvilket resulterer i et i det væsentlige uendeligt antal alternative universer.

Men en person kan ikke være opmærksom på sit andet jeg - eller endda sin død - der eksisterer i parallelle universer. Så hvordan kunne vi nogensinde vide, om mange-verdensteorien er korrekt? Sikkerheden om, at fortolkningen er teoretisk mulig, kom i slutningen af ​​1990'erne fra et tankeeksperiment - et indbildt eksperiment, der bruges til teoretisk at bevise eller modbevise en idé - kaldet kvanteselvmord.

Dette tankeeksperiment fornyede interessen for Everetts teori, som mange oprindeligt anså for affald. Siden Many-Worlds blev bevist muligt, har fysikere og matematikere haft til formål at undersøge implikationerne af teorien i dybden. Men Many-Worlds fortolkningen er ikke den eneste teori, der søger at forklare universet. Det er heller ikke den eneste, der antyder, at der er universer parallelt med vores eget. Læs næste side for at lære om strengteori.

Forskellige meninger om parallelle universer

Many-Worlds-teorien og københavnerfortolkningen er ikke de eneste konkurrenter, der forsøger at forklare universets grundlæggende niveau. Faktisk er kvantemekanik ikke engang det eneste felt inden for fysik, der søger efter en sådan forklaring.

De teorier, der er opstået fra studiet af subatomær fysik, forbliver stadig teorier. Dette har fået studieretningen til at dele sig på nogenlunde samme måde som psykologiens verden. Teorier har tilhængere og kritikere, ligesom de psykologiske rammer foreslået af Carl Jung, Albert Ellis og Sigmund Freud.

Siden deres videnskab udviklede sig, har fysikere været engageret i omvendt konstruktion af universet - de har studeret det observerbare univers og arbejdet baglæns mod mindre og mindre niveauer af den fysiske verden. Ved at gøre dette forsøger fysikere at nå det endelige og mest grundlæggende niveau. Det er dette niveau, håber de, der vil tjene som grundlaget for at forstå alt andet.

Efter sin berømte relativitetsteori brugte Albert Einstein resten af ​​sit liv på at lede efter det sidste niveau, der ville besvare alle fysiske spørgsmål. Fysikere omtaler denne fantomteori som Theory of Everything. Kvantefysikere mener, at de er på sporet af at finde den endelige teori. Men et andet fysikfelt mener, at kvanteniveauet ikke er det mindste niveau, så det kunne derfor ikke give teorien om alting.

Disse fysikere vender sig i stedet til et teoretisk subkvanteniveau kaldet strengteori for svarene på hele livet. Hvad der er forbløffende er, at disse fysikere gennem deres teoretiske undersøgelse, ligesom Everett, også har konkluderet, at der er parallelle universer.

Hvor strengteori kommer ind

Strengteorien, som stammer fra den japansk-amerikanske fysiker Michio Kaku, siger, at de væsentlige byggesten i alt stof såvel som alle de fysiske kræfter i universet - ligesom tyngdekraften - eksisterer på et subkvanteniveau.

Disse byggeklodser ligner små gummibånd - eller strenge - der udgør kvarker (kvantepartikler), og til gengæld elektroner, atomer, celler og så videre. Præcis hvilken slags stof strengene skaber, og hvordan det stof opfører sig, afhænger af disse strenges vibrationer.

Det er på denne måde, at hele vores univers er sammensat. Og ifølge strengteorien foregår denne sammensætning på tværs af 11 separate dimensioner. Ligesom Many-Worlds-teorien demonstrerer strengteori, at der eksisterer parallelle universer. Ifølge teorien er vores eget univers som en boble, der eksisterer ved siden af ​​lignende parallelle universer.

I modsætning til Many-Worlds-teorien antager strengteorien, at disse universer kan komme i kontakt med hinanden. Strengteori siger, at tyngdekraften kan flyde mellem disse parallelle universer. Når disse universer interagerer, opstår der et Big Bang – ligesom det der skabte vores univers.

Mens fysikere har formået at skabe maskiner, der kan detektere kvantestof, er sub-kvantestrengene endnu ikke observeret, hvilket gør dem - og teorien, som de er bygget på - helt teoretiske. Nogle har miskrediteret det. Men andre fortsætter med at tro, at det er korrekt.

Så eksisterer parallelle universer virkelig? Ifølge mange-verden-teorien kan vi ikke rigtig være sikre, da vi ikke kan være opmærksomme på dem. Strengteorien er allerede blevet testet mindst én gang - med negative resultater. Dr. Kaku mener dog stadig, at der eksisterer parallelle dimensioner [kilde:The Guardian].

Einstein levede ikke længe nok til at se sin søgen efter Theory of Everything blive taget op af andre. Så igen, hvis Many-Worlds er korrekt, lever Einstein stadig i et parallelt univers. Måske i det univers har fysikere allerede fundet teorien om alting.

Mange flere oplysninger

Relaterede artikler

• Kan vores hjerner se den fjerde dimension?
• Er der andre universer som vores derude?
• Sådan fungerer kvantekryptologi
• Sådan fungerer Big Bang-teorien
• Sådan fungerer kvante-selvmord
• Sådan fungerer tidsrejser
• Hvad betyder CERN for universets fremtid?
• Hvad er en dimension, og hvor mange er der?