Multiversumi

Universumi on iso. Kaukoputkea käyttämällä voi vakuuttua siitä, että mittakaavat ovat aivan valtavia. Nyt, ikään kuin tämä valtavuus ei olisi tarpeeksi riittävää, inflaatioteoriaa tukevat havainnot viime kuussa näyttävät tuovan keskusteluun taas ainakin sen teoreettisen mahdollisuuden, että näemme kaukoputkellakin oikeastaan vain mitättömän pienen siivun kaikesta mitä oikeasti on olemassa. Olemassaolo on tietenkin vähän vaikeasti määriteltävissä, mutta en tässä nyt tarkoita sitä, että tuleeko puun kaatumisesta ääni, jos kukaan ei ole kuuntelemassa. Moderni fysiikka sallii ja havainnot ehkä snadisti viittaavat siihen suuntaan, että multiversumi voi ollakin olemassa. Pari vuotta stten ilmestyneessä Scientific Americanin jutussa P. J. Steinhardt esitteli inflaatioteorian teoreettisia ongelmia ja kaksi mahdollista ratkaisua : ikuinen inflaatio, joka tuottaa multiversumin, ja syklinen universumi, joka romahtaa laajentuakseen uudestaan, ad infinitum. Näillä kahdella ratkaisulla on se ero, että edellinen tuottaa tietyn jäljen (B-moodin) universumin taustasäteilyn polarisaatioon mutta jälkimmäinen ei tuota. Nyt, jos uusimmat mittaustulokset pitävät paikkansa ja taustasäteilyn B-moodi on löydetty, syklinen universumi näyttää siis olevan epätodennäköinen vaihtoehto, mutta multiversumi pikkasen todennäköisempi skenario.

Klassisessa fysiikassa avaruus oli enimmäkseen tyhjä ja pistemäiset hiukkaset satunnaisesti särkivät tämän rauhaisan olotilan. Tämä ikään kuin viittasi siihen suuntaan, että tyhjyys ja olemassaolemattomuus on maailmankaikkeuden perustila, johon jostain oikusta on ilmestynyt hiukkasia ja niistä maailma sit on monimutkaisesti rakentunut. Modernissa fysiikassa tilanne on päinvastainen. Tyhjyys, ainakin siinä mielessä kuin sen naiivisti voi ajatella, on tavallaan fysiikan lakien vastaista. Tyhjiö ei ole tyhjä vaan täynnä alkeishiukkaskenttien värähtelyä. Higgsin kentällä on tyhjiössä jopa äärellinen energia. Tämän takia maailmankaikkeus pitäisi väen väkisin laittaa ahtaaseen (periodisesti toistuvaan) geometriaan, että se säilyisi äärellisenä eikä olisi ainakin avaruudellisesti ääretön. Mitään erityisen painavaa syytä tälle ei ole, joten ääretön maailmankaikkeus voi olla jopa loogisempi vaihtoehto. Mutta emme tietenkään voi mitenkään suoraan tutkia onko näin vai ei, koska valo ei ole ehtinyt tuoda tietoa äärettömän kaukana olevista tai eristyksissä pysyvissä universumin osista. Tämä olisi siis yksi periaatteessa fysiikan lakien luonnollisesti sallima mahdollisuus ja jotkut inflaatioteoriat ennustavat, että näin on tosiaan käynyt.

Toinen tapa miten maailmankaikkeus voisi olla moninkertainen, jopa ääretön, on Hugh Everettin ehdottama kvanttimekaniikan monimaailmatutkinta. Luonnonlakien satunnaisuus ja aaltofunktion romahtaminen ovat vain näennäisiä ja oikeasti nykyhetki haarautuu aina hyvin moneen, ehkä äärettömän moneen, rinnakkaiseen tulevaisuuteen. Jostain käsittämättömästä syystä meistä tuntuu kuin maailmoja olisi aina vain yksi. Mutta tähän voi tietenkin vastata, että tämä johtuu siitä, että kaikissa rinnakkaisissa todellisuuksissa on vain yksi menneisyys. Ja tietenkin kaikki ne muutkin meidän kaksoisolennot noissa rinnakkaistodellisuuksissa havaitsevat ja ajattelevat tietenkin samoin. Everettin monimaailmatulkinta on meta-teoria, koska sitä ei voi oikein testata. Ihan tulkitsijasta siis riippuu kumpi on yksinkertaisempaa: ajatella maailmaa moninkertaisena vai havaintoprosessia satunnaisuudesta johtuen epäjatkuvana. Nämä Everettin rinnakkaiset todellisuudet voivat olla olemassa riippumatta siitä, onko maailmankaikkeus avaruudellisestikin ääretön niin kuin jotkut inflaatioteoriat ennustavat. Jos molemmat pitävät paikkansa alkaa äärettömyyden suuuruusluokka olla jo päätä huimaava. Ihmisluonto näyttää pitävän tätä mahdollisuutta hieman vastenmielisenä, mutta niinhän se on vastustanut sitäkin ettei Maa ole maailmankaikkeuden napa. Toisaalta ihan validi kysymys on kans miksi maailma näyttää ihmisen mielessä olevan iso mutta äärellinen singleversumi. Ja myös se kysymys, että miksi tietoisuuteni joutui juuri tähän haaraan rinnakkaistodellisuuksissa kun nyt kerran olisi ollut niin monta muutakin kivaa vaihtoehtoa.

6 responses to “Multiversumi

  1. Douglas Adamsin Hitchiker’s Guide -sarjassa käytiin noutamassa rinnakkaistodellisuudesta maapallo katujyrätyn Maan tilalle. Tämä on aina vähän huvittanut: eivätkö rinnakkaistodellisuuden asukkaat kaipaisi palloaan aivan yhtä paljon kuin tämänkin? Oman universumin ensisijaistaminen siksi varsinaiseksi, jolle muut toimivat varastona ja kehittelyn prototyyppeinä, on luultavasti varmin tapa hukata jutun pointti. Mutta koko haarautuva multiversumin tulkinta ei jostain syystä ole koskaan innostanut ehkä juuri siksi, että maallikon mielessä se antautuu liian helposti uneksuville mitä jos -ajatusleikeille. Tai sitten se vain tuntuu poskettomalta, etenkin aaltofunktion selityksenä: kvanttimittakaavassa tapahtuu jotain outoa ja sen vuoksi koko universumin pitää jatkuvasti jakaantua!

  2. Rinnakkaistodellisuudet eivät voi kommunikoida toistensa kanssa kuin sen hyvin lyhyen ajan kun koherenssi sallii. Maapalloa ei voi siis nyysiä rinnakkaistodellisuudesta paitsi tietenkin scifissä. Kvanttimekaniikka on kyllä armoton siinä, että kvanttiteoria sovellettuna koko maailmankaikkeudelle tarkoittaa universaalia aaltofunktiota ja siten myös rinnakkaisuniversumeja superpositioiden kautta. Ongelma on vain siinä, että kvanttiteoriaa ei ole voitu yhdistää Einsteinin gravitaatioteoriaan, joten kukaan ei tiedä toimiiko tämä oikeasti näin yksinkertaisesti vai ei.

  3. Astetta vakavamielisempi multiversumista nyysiminen on Stephen Baxterin Originissa, ja sekin vaivaa kovasti. Mutta voi olla että todellinen ongelma ainakin minun maallikon ajattelulleni on siinä, että se haarautuminen on verbi jolla on suunta ajassa ja joka on peruuttamaton, eli kuten tuolla kirjoitit, rinnakkaisilla tulevaisuuksilla on vain yksi menneisyys. Tarkoittaako se siis sitä, että kaikki materia ja energia aivan oikeasti, fyysisesti, todellisesti monistuu joka hetki äärettömiin? Ja jos tarkoittaa, miten ajassa voi olla niin suuri epäsymmetria kaiken olevaisen määrässä?

  4. Phaasjoki: Tämä on hyvä kysymys, mutta sille on myös looginen vastaus : energia säilyy jokaisessa universumissa erikseen ja koko multiversumissa, kun jokaisen universumin energia painotetaan sen todennäköisyydellä. Näin energia säilyy myös kvanttiteoriassa ja monimaailmatulkintahan on periaatteessa vain kvanttiteoria sovellettuna koko maailmankaikkeuden aaltofunktiolle.

Kommentointi on suljettu.