Fyysikot puhuvat rinnakkaisista maailmankaikkeuksista, mutta ei aina ole selvää, mitä ne tarkoittavat. Tarkoittavatko ne oman universumin vaihtoehtoisia historiaa, kuten tieteiskirjallisuudessa usein näytettyjä, tai kokonaisia muita maailmankaikkeuksia, joilla ei ole todellista yhteyttä omaan?
Fyysikot käyttävät ilmausta "rinnakkaisuniversumit" keskustellakseen erilaisista käsitteistä, ja se voi joskus olla hieman hämmentävä. Esimerkiksi jotkut fyysikot uskovat vahvasti ajatukseen multiverse kosmologisiin tarkoituksiin, mutta älä todella usko Monien maailmojen tulkinta (MWI) kvanttifysiikan yksikkö.
On tärkeää ymmärtää, että rinnakkaisuniversumit eivät oikeastaan ole fysiikan teoriaa, vaan päätelmä, joka tulee fysiikan eri teorioista. Syitä on monenlaisia uskovat moniin maailmankaikkeuksiin fyysisenä todellisuutena, lähinnä sen tekemisen kanssa, että meillä ei ole mitään syytä olettaa, että havaittavissa oleva maailmankaikkeus on kaikki mitä on.
Rinnakkaisuniversumeissa on kaksi perusjaotusta, joita saattaa olla hyödyllistä harkita. Ensimmäisen esitti Max Tegmark vuonna 2003 ja toisen Brian Greene kirjassaan "Piilotettu todellisuus".
Tegmarkin luokitukset
Vuonna 2003 MIT: n fyysikko Max Tegmark tarkasteli ajatusta rinnakkaisuniversumeista lehdessä, joka julkaistiin kokoelma nimeltään "Science and Ultimate Reality". Tegmark hajottaa fysiikan sallimat erityyppiset rinnakkaisuniversumit neljään eri tasoon:
- Taso 1: Kosmisen horisontin ulkopuolella olevat alueet: Universumi on olennaisesti äärettömän suuri ja sisältää ainetta suunnilleen samassa jakaumassa kuin me näemme sen koko maailmankaikkeudessa. Asia voi yhdistyä vain niin moniin eri kokoonpanoihin. Koska on ääretön määrä tilaa, on syytä, että on olemassa toinen osa maailmankaikkeutta, jossa on tarkka kaksoiskappale maailmastamme.
- Taso 2: Muut inflaation jälkeiset kuplat: Erilliset maailmankaikkeudet nousevat esiin kuin kuplat spacetime omalla laajenemismuodollaan inflaation teorian sanelemien sääntöjen mukaisesti. Näiden universumien fysiikan lait voivat olla hyvin erilaisia kuin omat.
- Taso 3: Kvantfysiikan monet maailmat: Tämän kvanttifysiikan lähestymistavan mukaan tapahtumat tapahtuvat kaikin mahdollisin tavoin, vain eri universumeissa. Tieteiskirjallisuuden "vaihtoehtoisen historian" tarinoissa käytetään tällaista rinnakkaisuniversumin mallia, joten se on tunnetuin fysiikan ulkopuolella.
- Taso 4: Muut matemaattiset rakenteet: Tämäntyyppiset rinnakkaisuniversumit ovat eräänlainen saalis kaikille muille matemaattisille rakenteille, joita voimme ajatella, mutta joita emme havaitse fyysisinä todellisuuksina maailmankaikkeudessa. Tason 4 rinnakkaisuniversumit ovat sellaisia, joita hallitsevat erilaiset yhtälöt kuin niitä, jotka hallitsevat universumiamme. Toisin kuin tason 2 universumit, kyse ei ole vain samojen perussääntöjen erilaisista ilmenemismuodoista, vaan täysin erilaisista säännöistä.
Greenen luokitukset
Brian Greenen luokittelujärjestelmä hänen 2011 kirjassaan "Piilotettu todellisuus" on yksityiskohtaisempi lähestymistapa kuin Tegmarkin. Alla on Greenen rinnakkaisuniversumien luokat, mutta olemme myös lisänneet Tegmarkin tason, johon ne kuuluvat:
- Tikattu Multiverse (Taso 1): Avaruus on ääretön, joten jossain on avaruusalueita, jotka jäljittelevät tarkalleen omaa avaruusaluetta. Jokin toinen "maailma" on "maailma", jossa kaikki on avautumassa tarkalleen kun se avautuu maan päällä.
- Inflaatio Multiverse (Tasot 1 ja 2): Kosmologian inflaatioteoria ennustaa laaja-alaisen universumin, joka on täynnä "kuplauniversioita", joista maailmankaikkeuksemme on vain yksi.
- Brane Multiverse (Taso 2): Säieteoria jättää avoimeksi mahdollisuuden, että universumimme on vain yhdessä kolmiulotteisessa brane, kun taas millä tahansa lukuisilla ulottuvuuksilla varustetuilla leseillä voi olla kokonaisia muita maailmankaikkeuksia.
- Syklinen multiverse (Taso 1): Yksi mahdollinen tulos jousiteoriasta on, että leseet voisivat törmätä keskenään, mikä johtaa maailmankaikkeuden kutumiseen isot otsatukka joka ei vain luonut universumiamme, vaan mahdollisesti muitakin.
- Maisema Multiverse (Tasot 1 ja 4): Jousteoria jättää auki monia maailmankaikkeuden perusominaisuuksia, jotka yhdistettynä inflaatioon monikokoinen, tarkoittaa, että siellä voi olla monia kuplauniversumeja, joilla on perustavanlaatuisesti erilaiset fyysiset lait kuin universumilla, jota me asuisi.
- Quantum Multiverse (Taso 3): Tämä on olennaisesti kvantmekaniikan monien maailmojen tulkintaa (MWI); kaikki mitä voi tapahtua... jossain maailmankaikkeudessa.
- Holografinen multiverse (Taso 4): Holografisen periaatteen mukaan on fyysisesti ekvivalentti rinnakkaisuniversumi, joka tekisi olemassa kaukaisella rajapinnalla (maailmankaikkeuden reunalla), jolla kaikki maailmankaikkeudestamme on tarkalleen peilattu.
- Simuloitu Multiverse (Taso 4): Teknologia etenee mahdollisesti pisteeseen, jossa tietokoneet voivat simuloida jokaista yksityiskohta maailmankaikkeudesta, jolloin syntyy simuloitu moniosa, jonka todellisuus on melkein yhtä monimutkainen kuin meidän oma.
- Ultimate Multiverse (Taso 4): Äärimmäisimmässä versiossa, jossa tarkastellaan rinnakkaisia universumeja, jokaisen mahdollisesti olemassa olevan teorian pitäisi olla olemassa jossain muodossa jossain.