Se for deg en fysiker som sitter i et bur med en pistol rettet mot hodet. Retningen på spinnet til en tilfeldig partikkel i rommet måles hvert par sekunder. Hvis spinnet er i en retning, skyter pistolen, og fysikeren dør. Hvis til den andre, er det bare en klikkelyd som blir hørt og fysikeren overlever. Så sjansene for at en fysiker overlever er 50-50, ikke sant?
Alt er kanskje ikke så enkelt hvis vi lever i en multiverse - det vil si at foruten universet vårt, som vi kaller vårt eget, er det mange andre.
Dette scenariet med en fysiker og en pistol begynner det berømte tankeeksperimentet som kalles "kvante selvmord", og dette er en måte å prøve å forstå om vi lever i bare ett av mange (og potensielt uendelige) universer.
Dette tankeeksperimentet er avhengig av kvantemekanikk og ideen om at det ikke er en enkelt objektiv virkelighet. Alt vi ser rundt oss er bare en av de mulige konfigurasjonene av alle sannsynlighetene for at denne eller den andre hendelsen vil oppstå. En tolkning av kvantemekanikken er at alle andre sett med sannsynligheter kan eksistere i sine egne separate universer. Så hvis du følger tankeeksperimentet, gitt denne tolkningen, så når du måler den andre partikkelen, vil universet dele seg i to, som hver vil ha sin egen mulige versjon av hendelsen: hvor fysikeren lever og der fysikeren døde.
Overlevelsen hans er nå bundet til kvantesannsynlighet, så han ser ut til å være levende og død på samme tid - bare i forskjellige universer. Hvis et nytt univers splitter seg hver gang en partikkel måles, og pistolen enten skyter eller ikke, vil fysikeren til slutt overleve, for eksempel, 50 partikkelmålinger i et av disse universene. Dette kan sammenlignes med en mynt kastet 50 ganger på rad. Sannsynligheten for at 50 ganger på rad vil komme opp haler er ekstremt liten, men det er - sjansen har en tendens til null.
Og hvis dette skjer, vil fysikeren forstå at multiversen er ekte, og i et spesielt tilfelle - i det beskrevne eksperimentet - er fysikeren virkelig udødelig, siden pistolen aldri vil skyte. Men han vil også bli den eneste personen som vet at disse parallelle universene eksisterer. Og hvor mange fysikere vil måtte "bruke" for å finne ut det med sikkerhet.
Imidlertid er det andre, mer intelligente versjoner av flere universer som er matematisk sikkerhetskopiert og potensielt testbare.
"For noen mennesker er parallelle universer som å hoppe gjennom en portal til en annen verden eller noe sånt," sier Matthew Johnson, fysiker ved Perimeter Institute. "Men det er helt annerledes."
Salgsfremmende video:
Faktisk observerbare bevis på flere universer vil være vanskelig å finne, men mulig. Og det er slik fysikere planlegger å gjøre det.
Multiverse versjoner
Faktisk er det ganske mange teorier om et mangfoldig univers, og multiversen fra et tankeeksperiment med "kvante selvmord", der enhver mulighet blir virkelighet, er en av de mest radikale.
Massachusetts Institute of Technology-fysiker Max Tegmark foreslår å dele flere universsteorier i fire forskjellige typer for å gjøre det lettere å tenke.
Vi vil fokusere på det første nivået i multiversen - disse versjonene er lettere å forstå enn andre. På det første nivået har vi også en ganske god sjanse til å finne bevis som beviser at multiversen er reell.
Flere universer stammer fra de matematiske forutsigelsene av eksisterende teorier, og en nivå 1-multivers er spådd av en høyt respektert og kraftig idé i fysikk: inflasjon.
Hva mener vi med "universet"?
For å forstå ideen om flere universer, må du først definere hva vi mener når vi sier "univers." Definisjonen vår av "universet" har endret seg mer enn en gang, for eksempel da vi oppfant det første teleskopet, så ut i verdensrommet og lærte at stjerner ikke er festet til himmelen av spiker, og jorden ikke er alene i verdensrommet.
Men universet er mye større enn vi kan se gjennom et teleskop, sier Johnson. Universet vårt er bare en lysfære som har hatt nok tid til å nå oss. Hvis vi venter ytterligere en milliard år, vil vi se enda mer og universets konsept vil snu opp ned igjen, sier Tegmark.
Noen som står på en planet billioner av lysår unna, vil ha et helt annet bilde av "universet" basert på hvor mye lys som har truffet planeten deres.
Det er ingen måte vi kan nå disse andre boblene av universer per definisjon, fordi det er ingen måte å reise raskere enn lys. Selv om vi ikke kan se dem, tror fysikere at det fremdeles kan finnes spor etter deres fødsel.
Hvor er beviset?
Ideen bak inflasjonen er at universet i starten gjennomgikk en periode med rask ekspansjon (like etter Big Bang), da et nanometer av plassen plutselig eksploderte 250 millioner lysår på mindre enn en billion sekund.
Når inflasjonen begynte, stoppet den aldri helt. I noen områder med rom-tid stopper det, i hvilke områder av rommet blir til bobler, som universet som vi ser rundt oss, men andre steder fortsetter rommet å utvide seg. Hvis utvidelsen er uendelig, og mange tror det, dannes stadig nye bobler av universer. Dette etterlater en boble spor. Vi driver gjennom romtid i universets skummende boblebad.
Igjen, det er ingen måte å kommunisere med disse andre bobleuniversene, fordi vi ikke kan reise raskere enn lys. Men teoretisk kan vi bevise at de eksisterer. Og slik er det.
Når bobleuniverset vårt først ble dannet, er det mulig at det kolliderte med andre bobleunivers som dannes rundt vårt. Det er usannsynlig at vi fortsatt er i nærheten av dem, siden den pågående utvidelsen av rom-tid fører oss lenger og lenger.
Effektene av tidlige kollisjoner kunne imidlertid ha kruset den kosmiske mikrobølgebakgrunnen (varmen fra Big Bang). I teorien kunne vi få øye på disse krusningene med teleskoper. Det ville være en misfarget plate - som et blåmerke på kroppen til mikrobølgeovnbakgrunn.
Jones leter etter slike "blåmerker", men mye avhenger av hvor raskt andre bobleunivers dukket opp og hvor mange av dem det kan være. Hvis det er få bobler, har vi kanskje ikke møtt dem i det hele tatt.
Planck romteleskop lytter for tiden til himmelen for bevis på slike kollisjoner med andre universer.
Multiverset inne i LHC
Ulike fysikere har forskjellige teorier om multiversen. Denne versjonen stammer fra strengteori, så vel som ideen om eksistensen av mange andre dimensjoner som vi rett og slett ikke har tilgang til (som i den situasjonen som helten fra McConaughey fikk i filmen "Interstellar"). Noen fysikere tror at parallelle universer gjemmer seg i disse ekstra dimensjonene.
Denne ideen om en multiverse er også testbar
Fysikere vil lete etter mikroskopiske sorte hull ved Large Hadron Collider, som nylig ble tatt i bruk. LHC kan ikke produsere et svart hull som ville være farlig, men i følge denne teorien er det mulig å lage mikroskopiske sorte hull som umiddelbart vil fordampe. Tilstedeværelsen av sorte hull vil bety at tyngdekraften i universet vårt siver inn i ekstra dimensjoner.
"Siden tyngdekraften kan flyte ut av universet vårt i ekstra dimensjoner, kan en slik modell testes ved å oppdage miniatyrsorte hull på LHC," sa fysiker Mir Faisal. "Vi har beregnet energien til å oppdage disse svarte hullene i gravitasjonsregnbuen. Hvis vi finner sorte hull på den energien, vet vi at både gravitasjonsregnbue-teorien og ekstra dimensjonsteorien er riktige.
Dette ville være overbevisende bevis for strengteori og parallelle universer, og også bidra til å forklare hvorfor tyngdekraften er så mye svakere enn andre grunnleggende krefter.
Det er imidlertid ingen alvorlig bekreftelse ennå. Bare tvil
"Jeg tror bare på det som støttes av konkrete, testbare eksperimentelle bevis, og konseptet med parallelle universer kan ikke akkurat skryte av dette," sier Brian Green, en teoretisk fysiker ved Columbia University.
Problemet er, sier Johnson, at fysikere beveger seg bort fra filosofiske diskusjoner om flere universer. Noen vil bare teste ideen. Andre har radikale og uprøvbare teorier. Tegmark sier at han vil prøve å eksperimentere med kvante selvmord når han er gammel og skrøpelig. Men la oss håpe at han bare tuller.
