Esistiamo in un universo o in un multiverso? Ecco alcune cose da considerare. Visione digitale/Come funziona Nel 1954, uno studente laureato di 27 anni della Princeton University di nome Hugh Everett III stava bevendo sherry con alcuni amici e sparava al toro sulla fisica. Durante la conversazione, Everett ha avuto un'idea folle su come risolvere uno dei problemi più diabolici della meccanica quantistica, che esamina come funziona la realtà a livello microscopico. Nella teoria quantistica, una particella elementare come un elettrone non esiste in un singolo stato, ma piuttosto in a sovrapposizione - questo è, una molteplicità di luoghi, velocità, e orientamenti. Ma a livello macroscopico (visibile ad occhio nudo) delle cose che possiamo osservare e sperimentare, gli oggetti sembrano esistere in un solo stato alla volta [fonte:Byrne]. In che modo il nostro mondo risulta da tutte queste possibilità?
Everett, un pensatore creativo se mai ce n'è stato uno, ottenuto un brainstorming che era allo stesso tempo brillante e bizzarro. Ecco una versione molto semplificata:invece di un'unica realtà in cui tutto esisteva in uno solo dei suoi tanti stati possibili, Everett ha immaginato un multiverso, pieno di regni diversi in cui tutte le possibilità dettate dalla meccanica quantistica potrebbero esistere contemporaneamente [fonte:Byrne].
l'idea di Everett, che divenne oggetto della sua tesi di dottorato del 1957, era così insolito che ha avuto difficoltà a farlo pubblicare su una rivista scientifica - un'esperienza che secondo quanto riferito lo ha lasciato così scontento, abbandonò del tutto la fisica teorica e accettò un lavoro di ricerca al Pentagono [fonte:Hooper].
Ma nei decenni successivi, La nozione di multiverso di Everett ha gradualmente guadagnato credibilità tra i fisici. Inoltre, si è inserito nella cultura popolare come tema frequente nella fantascienza, e diventare oggetto di fascino per decine di persone comuni che non sanno o non si preoccupano delle sfumature e dei paradossi della teoria quantistica. Dopotutto, è strabiliante immaginare che ogni scelta che facciamo nella vita - dalla persona che sposiamo, dove viviamo, di che colore ci tingiamo i capelli, ciò che mangiamo a pranzo - genera un universo separato in cui un'altra versione di noi stessi ha fatto qualcosa di diverso [fonte:Hooper].
Quindi viviamo in un multiverso? Non possiamo dirlo con certezza, ma ecco 10 motivi per cui è una possibilità che dovremmo prendere sul serio.
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In un multiverso, non devi preoccuparti di uccidere un gatto metaforico con la tua curiosità. Korionov/Designs Stock/Foto Chaiwat/Thinkstock/HowStuffWorks Prima che arrivassero Everett e il suo concetto di multiversi, i fisici erano bloccati in un vincolo tormentoso. Dovevano usare una serie di regole per il mondo subatomico su cui si concentra la meccanica quantistica, e un altro insieme di regole per la grande scala, mondo quotidiano che possiamo vedere e sperimentare. La complessità di questo cambiamento di scala li ha costretti a contorcere il cervello in alcune strane forme.
Per esempio, nella meccanica quantistica, le particelle non hanno proprietà impostate quando nessuno le guarda. Anziché, la loro natura è descritta da qualcosa chiamato funzione d'onda, che include tutte le diverse possibili proprietà che una particella potrebbe avere. Ma in un unico universo, tutte queste possibilità non possono esistere contemporaneamente, quindi quando guardi una particella, si deposita su un unico stato. Questa idea è illustrata metaforicamente dal famoso paradosso del gatto di Schrödinger - cioè, se c'è un gatto in una scatola, è sia vivo che morto allo stesso tempo, fino a quando non apri la casella per controllare. La tua azione costringe il gatto a diventare un caldo, gattino o carcassa che respira.
Ma in un multiverso, non devi preoccuparti di uccidere il gatto con la tua curiosità. Anziché, ogni volta che apri la scatola, la realtà si divide in due versioni. Sicuro, c'è un regno in cui stai pensando, "Ewww!" mentre guardi un gatto morto. Ma c'è un'altra versione dell'evento in cui potresti grattarti le orecchie mentre fa le fusa [fonte:Merali].
Proprio come mischiare un mazzo di carte abbastanza a lungo alla fine porterà a un ordine ripetuto, un universo infinito deve alla fine ripetersi. Un multiverso sarebbe un modo per accogliere questo. Immagini Tetra/Immagini Getty In un'intervista del 2011 Fisico della Columbia University Brian Greene - del libro "The Hidden Reality:Parallel Universes and the Deep Laws of the Cosmos, "- ha spiegato che non siamo davvero sicuri di quanto sia grande l'universo. Potrebbe essere davvero, davvero enorme ma finito. O altro, mentre ti allontani dalla Terra in qualsiasi direzione, lo spazio potrebbe estendersi per sempre, che è probabilmente il modo in cui la maggior parte di noi lo immagina.
Ma se lo spazio è infinito, ciò significa che deve essere un multiverso con infinite realtà parallele, secondo Greene. Ecco il ragionamento:pensa all'universo, e tutta la materia in essa contenuta, come l'equivalente di un mazzo di carte. Proprio come ci sono solo 52 carte in un mazzo, ci sono solo tante forme diverse di materia. Se mescoli quel mazzo abbastanza volte, infine, l'ordine delle carte che distribuisci deve ripetersi. Allo stesso modo, in un universo infinito, la questione alla fine dovrebbe ripetersi, e si dispone secondo schemi simili. Un multiverso, con un numero infinito di regni paralleli contenenti versioni simili ma leggermente diverse di tutto, fornisce un pulito, modo semplice per soddisfare la necessità di ripetizione [fonte:Greene].
Una concezione artistica del Big Bang. ALFRED PASIEKA/BIBLIOTECA FOTOGRAFICA SCIENTIFICA/Getty Images C'è qualcosa nell'essere umani - forse la tendenza del nostro cervello a formare schemi - che ci fa desiderare di conoscere l'inizio e la fine di ogni storia. Ciò include la storia dell'universo stesso. Ma se il Big Bang è stato l'inizio dell'universo, come è stato attivato, e cosa c'era prima? L'universo un giorno finirà, e cosa accadrà dopo? Le menti indagatrici vogliono sapere.
Un multiverso potrebbe fornire una spiegazione per tutte queste cose. Alcuni fisici hanno ipotizzato che le infinite regioni del multiverso siano qualcosa chiamato mondi brane . Questi mondi brane esistono in molte dimensioni diverse, ma non possiamo rilevarli, perché possiamo percepire solo le tre dimensioni dello spazio, più la quarta dimensione del tempo, nel nostro mondo di brane.
Alcuni fisici credono che questi mondi brane siano lastre, ammucchiati insieme come fette di pane dentro un sacchetto di plastica. La maggior parte delle volte, rimangono separati e fuori portata. Ma di tanto in tanto, i mondi brane si scontrano l'uno con l'altro. Ipoteticamente, quelle collisioni sono abbastanza catastrofiche da causare ripetuti Big Bang, consentendo agli universi paralleli di riavviarsi da soli, più e più volte [fonte:Moskowitz].
Questa illustrazione mostra il fondo cosmico a microonde - radiazioni rimaste dal Big Bang - raccolte dall'osservatorio orbitale di Planck. ESA e la collaborazione Planck L'osservatorio orbitale Planck dell'Agenzia spaziale europea sta raccogliendo dati sul fondo cosmico a microonde, o CMB - radiazioni di fondo che persistono ancora da un primo, fase calda dell'esistenza dell'universo.
Ma quella ricerca ha anche prodotto quella che potrebbe essere la prova di un multiverso. Nel 2010, un team di scienziati dalla Gran Bretagna, Canada e Stati Uniti hanno scoperto quattro dispari, schemi circolari apparentemente improbabili nella CMB. Hanno ipotizzato che i segni fossero essenzialmente lividi che il nostro universo ha ottenuto urtando altri universi [fonte:Zyga].
Nel 2015, Il ricercatore dell'ESA Rang-Ram Chary ha fatto una scoperta simile. Chary ha preso un modello della CMB dall'immagine del cielo dell'osservatorio, e poi rimosso tutto il resto che sappiamo - stelle, gas, polvere interstellare, tu lo chiami. A quel punto, il cielo avrebbe dovuto essere praticamente vuoto, tranne che per un po' di rumore di fondo.
Ma non lo era. Anziché, in una determinata gamma di frequenze, Chary potrebbe rilevare macchie sparse nella mappa del cosmo, aree che erano circa 4, 500 volte più luminosi di quanto avrebbero dovuto essere. Il ricercatore ha trovato un'altra possibile spiegazione:i cerotti sono impronte di una collisione tra il nostro universo e uno parallelo.
Come ha detto Chary a EarthSky.org, a meno che qualcuno non trovi un altro modo per spiegare le patch, "si deve concludere che la natura potrebbe giocare a dadi, dopotutto, e siamo solo un universo casuale tra una moltitudine di altri" [fonti:Byrd, Sokol].
Questa osservazione sul campo parallelo del telescopio spaziale Hubble della NASA/ESA rivela migliaia di galassie colorate che nuotano nell'oscurità dello spazio. Data la scala dell'universo, chi può dire che non esiste una realtà parallela? NASA, ESA e il team HST Frontier Fields (STScI), Ringraziamento:Judy Schmidt C'è la possibilità che esista un multiverso, anche se non abbiamo visto nessuna di queste realtà parallele, perché non possiamo provarlo no esistere.
Sappiamo che suona come un comodo trucco retorico, ma pensala in questo modo:anche nel nostro mondo, abbiamo scoperto molte cose che prima non sapevamo esistessero, e abbiamo avuto eventi - il crollo finanziario globale del 2008 è un buon esempio - che nessuno aveva mai pensato possibile. C'è anche un nome per quest'ultimo:eventi del cigno nero, prende il nome dall'osservazione del filosofo David Hume secondo cui le persone presumevano che tutti i cigni fossero bianchi finché non ne vedevano uno nero [fonte:Taleb].
La scala dell'universo è il fattore che rende ancora più credibile la possibilità di un multiverso. Sappiamo che l'universo è davvero, veramente grande, e forse anche di dimensioni infinite. Ciò significa che potremmo non essere in grado di rilevare tutto ciò che esiste nell'universo. Poiché gli scienziati hanno determinato che l'universo ha circa 13,8 miliardi di anni, ciò significa che possiamo rilevare solo la luce che è stata in grado di raggiungerci in quel momento. Se una realtà parallela fosse semplicemente più lontana di 13,8 miliardi di anni luce, non ci sarebbe modo per noi di sapere che era là fuori, anche se esistesse in dimensioni che eravamo in grado di percepire [fonte:Ball].
Questa bellissima immagine del campo magnetico della Via Lattea è stata compilata dalle prime osservazioni di tutto il cielo della luce polarizzata emessa dalla polvere interstellare nella Via Lattea. È per gentile concessione del telescopio spaziale Planck. ESA e la collaborazione Planck Come ha spiegato il fisico della Stanford University Andrei Linde in un'intervista del 2008, se il mondo fisico operasse con regole anche leggermente diverse, la vita non potrebbe esistere. Se i protoni fossero solo lo 0,2% più massicci di quanto non siano in realtà, Per esempio, sarebbero così instabili da rompersi in particelle più semplici, e gli atomi non sarebbero possibili. E se la gravità fosse solo un po' più potente, il risultato sarebbe penoso. Le stelle come il nostro sole sarebbero compresse abbastanza strettamente da bruciare il loro combustibile in pochi milioni di anni, molto prima che la vita su un pianeta come la Terra avesse la possibilità di evolversi. Questo è noto come "problema di messa a punto".
Alcuni vedono quel preciso equilibrio di condizioni come prova della mano deliberata di un essere supremo che ha creato ogni cosa, che metterebbe gli atei in un grave vincolo. Ma la possibilità di un multiverso, in cui questo potrebbe essere semplicemente il regno particolare in cui sono presenti tutti questi fattori vivificanti, dà loro un'uscita.
Come ha affermato Linde in un'intervista alla rivista Discover:"Per me la realtà di molti universi è una possibilità logica. Si potrebbe dire, «Forse è una misteriosa coincidenza. Forse Dio ha creato l'universo per il nostro beneficio.' Bene, non so di Dio, ma l'universo stesso potrebbe riprodursi eternamente in tutte le sue possibili manifestazioni" [fonte:Folger].
Marty McFly (interpretato da Michael J. Fox) ha dovuto preoccuparsi di rovinare la storia in "Ritorno al futuro". Ma un multiverso eviterebbe questo problema. Herbert Dorfman/Corbis via Getty Images La duratura popolarità della trilogia di film "Ritorno al futuro" (BTTF) ha reso molti di noi affascinati dall'idea del viaggio nel tempo. Da quando sono usciti i film, ahimè, nessuno in realtà ha sviluppato una DeLorean alimentata dalla spazzatura che è in grado di zoomare avanti e indietro tra decenni o secoli. Comunque, alcuni scienziati pensano che il viaggio nel tempo potrebbe essere almeno teoricamente possibile [fonte:Russon].
Supponendo che ciò possa accadere, potremmo correre lo stesso pericolo che ha incontrato il protagonista di BTTF Marty McFly:il rischio di fare inavvertitamente qualcosa per alterare un evento passato, che a sua volta innesca una serie di eventi che alterano il corso della storia. Nel BTTF iniziale, come forse ricorderete, McFly, ha impedito accidentalmente un evento che ha portato i suoi genitori a frequentarsi e innamorarsi, che minacciava di cancellarlo dalle istantanee della famiglia. Ciò ha richiesto un sacco di complotti e la parte dei McFly per assicurarsi che si riunissero e si procreassero davvero.
Ma come ha notato lo scrittore di Gizmodo George Dvorsky in un articolo del 2015, l'esistenza di un multiverso renderebbe inutili tutte quelle buffonate. "La presenza di mondi alternativi significa che non c'è una sola linea temporale da rovinare, " ha scritto. Invece, se una persona tornasse indietro nel tempo e cambiasse le cose, avrebbe semplicemente generato una nuova serie di universi paralleli.
Una civiltà davvero avanzata, una che ci fa sembrare attualmente persone del Paleolitico, potrebbe avere una potenza di calcolo sufficiente per creare una replica dell'intera storia umana. Culture Club/Getty Images Tutta questa roba sugli universi paralleli di cui abbiamo parlato finora è piuttosto strabiliante, ma ecco un'idea ancora più strana.
Nel 2003, filosofo Nick Bostrom, direttore del Future of Humanity Institute dell'Università di Oxford, ha sollevato la questione se ciò che pensiamo come realtà - cioè, il nostro particolare universo parallelo — è semplicemente una simulazione digitale di un altro universo. Nella concezione di Bostrom, ci vorrebbero da 10 a 36 calcoli di potenza per creare un realistico, replica dettagliata dell'intera storia umana.
Una civiltà aliena davvero avanzata - stiamo parlando di esseri la cui sofisticatezza tecnologica ci farebbe sembrare intagliatori di selce del Paleolitico - potrebbe avere abbastanza potenza di calcolo per farcela. Infatti, simulare ogni essere umano che sia mai vissuto potrebbe anche non divorare gran parte delle sue risorse elettroniche, in modo che possano esistere più esseri generati dal computer rispetto a quelli reali [fonte:Choi e Kestin].
E questo potrebbe significare che stiamo vivendo in una versione reale del mondo digitale nei film di "The Matrix".
Ma aspetta, diventa ancora più strano. E se la civiltà che ci sta simulando fosse essa stessa una simulazione?
Ipparco, un astronomo greco del II secolo a.E.V., compilato il primo catalogo stellare conosciuto. Gli antichi greci avevano la scuola filosofica atomista, che sosteneva che c'era un numero infinito di mondi sparsi in un vuoto infinito. Ann Ronan Pictures/Collezionista di stampe/Getty Images Questa non è una prova concreta, Certo. Ma è intrigante ricordare quel vecchio detto, variamente attribuito a Picasso o talvolta alla scrittrice Susan Sontag, che se puoi immaginare qualcosa, deve esistere.
E potrebbe esserci qualcosa in questo. Dopotutto, molto prima che Hugh Everett sorseggiasse il suo sherry, numerose persone nella storia hanno immaginato diverse versioni di un multiverso.
Antichi testi religiosi indiani, Per esempio, sono pieni di descrizioni di più universi paralleli [fonte:Sanskriti]. E nel suo libro "Mondi senza fine:le molte vite dell'universo, " La professoressa di religione della Wesleyan University Mary-Jane Rubenstein osserva che gli antichi greci avevano la scuola di filosofia atomista, che sosteneva che c'era un numero infinito di mondi sparsi attraverso un vuoto altrettanto infinito.
In epoca medievale, risuonava anche l'idea di universi multipli. Nel 1277, Per esempio, il vescovo di Parigi sostenne persino che il filosofo greco Aristotele aveva sbagliato a dire che c'era un solo mondo possibile, perché ciò metteva in dubbio il potere di un Dio onnipotente di crearne di paralleli. L'idea è stata resuscitata ancora una volta nel 1600 da Gottfried Wilhelm Leibniz, uno dei leader della Rivoluzione Scientifica, che sosteneva che c'erano molti mondi possibili, ognuno con fisica diversa [fonte:Wilkinson].
Il cosmografo e cartografo portoghese Bartolomeu Velho ha creato questa visione dell'universo con la terra come centro nel 1568. Ora sappiamo che il nostro sistema solare è solo una parte insignificante della Via Lattea. Biblioteca Nazionale, Parigi/NASA Per quanto bizzarra possa sembrare la nozione di multiverso, in un certo senso si adatta effettivamente alla progressione attraverso la storia moderna di come gli umani vedono se stessi e l'universo.
Come hanno notato i fisici Alexander Vilenkin e Max Tegmark in un saggio di Scientific American del 2011, le persone nella civiltà occidentale sono state successivamente più umiliate quando hanno scoperto la natura della realtà. Hanno iniziato pensando che la terra fosse il centro di tutto. Abbiamo imparato che non era vero, e che anche il nostro sistema solare era solo una parte non particolarmente significativa della Via Lattea.
Il multiverso porterebbe questo schema al suo estremo logico. Se esistono multiversi, ciò significa che non siamo affatto speciali, perché ci sono infinite versioni di ognuno di noi.
Ma alcuni pensano che siamo solo all'inizio di un viaggio che espande la mente. Come ha scritto il fisico teorico della Stanford University Leonard Susskind, potrebbe essere che tra un paio di secoli da oggi, filosofi e scienziati guarderanno indietro al nostro tempo come "un'età dell'oro in cui lo stretto, concetto provinciale dell'universo del XX secolo ha lasciato il posto a un più grande, meglio [multiverso] ... di proporzioni sbalorditive" [fonte:Vilenkin e Tegmark].
Sono stato incuriosito dall'idea di universi paralleli per molto tempo, da quando ho letto il romanzo di Lester Del Ray del 1966 "Gli infiniti mondi di forse, " su un inventore che crea un dispositivo in grado di trasportare le persone tra versioni alternative della realtà, ad esempio un universo in cui Colombo non aveva mai scoperto il Nuovo Mondo, o quella in cui il Sud vinse la Guerra Civile. Da allora, l'idea dei multiversi è emersa in numerose altre opere di narrativa. Uno dei miei preferiti è il romanzo di Jack Womack del 1993 "Elvissey, " che immagina un'altra realtà in cui i protagonisti si avventurano in un universo alternativo e tornano con la sua versione sorprendentemente diversa di Elvis Presley.
