Op de achtste dag schiep God het multiversum …
Op 2 maart 2011 had ik de kans om deel te nemen aan het meest onaangename openbare debat in mijn leven. Het was een debat met een natuurkundige die ik ooit als mijn vriend beschouwde, of in ieder geval een goede kennis. Brian Greene had onlangs het boek Hidden Reality gepubliceerd. Parallel Worlds and Deep Space Laws”en toerde door Amerika en vertelde er een breed publiek over.
Het Boston Science Museum gaf me de opdracht Brian te interviewen voor een televisie-interview. Omdat ik Brian Green al vele jaren kende, heb ik graag mijn toestemming gegeven. Maar aan mijn verwachtingen werd niet voldaan. Bijna elke keer dat ik Green vroeg om de bewering dat er andere universums zijn te verduidelijken, en om op zijn minst enig experimenteel bewijs te leveren, weigerde hij te antwoorden.
Deze getalenteerde wetenschapper leverde geen enkel overtuigend bewijs dat er naast het onze nog andere universums in de wereld zijn. Hij beantwoordde de gestelde vragen ongeveer zo: "Dit is wat de wiskunde ons vertelt, en ik geloof in deze wetenschap." Maar wiskunde zegt ons niets over andere universums - meer precies, over echte universums. Alle speculaties over het 'multiversum' als een cluster van mogelijk bestaande universums zijn volledig hypothetisch. Het debat bleek vooral niet succesvol te zijn omdat we te maken hadden met zaken waarover wij als wetenschappers geen objectieve gegevens hadden. We kunnen net zo goed discussiëren over hoeveel engelen er op de punt van een speld passen.
Atheïsten grepen het idee van een multiversum gemakkelijk aan, in de overtuiging dat als er veel universums zijn, de schepping van één universum er minder indrukwekkend uitziet, wat daarom had kunnen gebeuren zonder een goddelijke daad. Ze begroetten het boek van Green luidruchtig.
Hierin heeft de auteur 4 verschillende theorieën samengebracht, volgens welke, volgens Green, ons universum slechts een van de vele, en misschien een oneindig aantal universums is: sommige lijken op ons universum, andere niet.
Een voorbeeld van zo'n theorie is de inflatie-theorie van Alan Guth. Volgens deze theorie maakte het heelal een periode van zeer snelle expansie door (door de auteur inflatie genoemd), die vervolgens aanzienlijk vertraagde. Deze theorie werd door Andrey Linde en Alexander Vilenkin aangevuld tot de chaotische theorie van inflatie. Linde en Vilenkin geloven dat, op basis van kwantumconcepten, kan worden beweerd dat het inflatieproces dat ons universum heeft voortgebracht, continu en voor altijd in de natuur voortduurt.
Volgens deze theoretici gaat het inflatieproces "overal" in het grotere universum, waar het doorgaat met het opblazen van andere segmenten ervan, ontoegankelijk voor onze waarneming vanwege de enorme afstanden die worden gegenereerd door de snelle uitbreiding van de ruimte. Wanneer deze kleine delen van het heelal ongelooflijk snel toenemen, bewegen ze zich verder van ons af en beginnen we ze als afzonderlijke universums te beschouwen, omdat ze absoluut ontoegankelijk worden voor observatie.
Promotie video:
De vraag is echter: welke waarde hebben al deze uitspraken? Ze leggen uit hoe delen van ons universum kunnen evolueren wanneer er een snelle inflatie in begint, die al is gestopt in ons deel van het uitgestrekte universum. Tot zover goed en logisch. Maar er is hier geen sprake van een echt "multiversum". We hebben het alleen over theoretische aannames, waarbij er ver verwijderde segmenten zijn van één universum, waarvan wij zelf deel uitmaken.
Afgezien daarvan hebben we er geen vertrouwen in dat deze theorie correct is. Natuurkundigen weten niet hoe ze inflatie moeten 'stoppen', en aangezien we weten dat ons deel van het universum niet langer in een staat van inflatie verkeert (het breidt zich in een gematigder tempo uit), nemen we aan dat de inflatie naar een ander deel van het universum is verplaatst. Als we zulke verre delen van ons eigen universum echter niet kunnen observeren en er geen informatie over kunnen verkrijgen, wat is dan het nut van zo'n model?
Hugh Everett's interpretatie van de kwantummechanica leidt ons op een andere manier naar het concept van het multiversum, en het is dit pad dat Brian Greene ondersteunt. Everett's multi-world theorie is zelfs minder aannemelijk dan de chaotische inflatie theorie. Everett stelt dat omdat we geen theoretische manier hebben om 'de golffunctie' van de kwantummechanica 'ineen te laten storten', waardoor we zekerheid kunnen geven aan de vage essenties ervan, voor zover elke kans (mogelijk resultaat van onze experimenten) die hier niet plaatsvond, in sommige gevallen kan worden gerealiseerd. "Een ander universum".
We weten niet precies waar deze universums zijn. Bovendien zijn er zo veel: elke mogelijke uitkomst van een kwantumgebeurtenis brengt je naar een ander universum! Kwantumgebeurtenissen vinden altijd en overal plaats: elke keer komt er een foton vrij in een gloeilamp als gevolg van de overgang van een elektron naar een lager energieniveau. Kwantumgebeurtenissen vinden plaats tijdens elke chemische reactie. Elk moment vindt er een ondenkbaar, ongelooflijk aantal kwantumgebeurtenissen plaats.
Als u met uw auto besluit om op een kruispunt rechtsaf te slaan, dan is er een andere wereld, erg vergelijkbaar met de onze, waarin u linksaf slaat. Er zijn universums waar Hitler de Tweede Wereldoorlog won en waar de nazi's de wereld regeren; er zijn universums waar de aanslag van 9/11 niet plaatsvond en het World Trade Center staat nog steeds op zijn plaats. Deze bizarre theorie wordt niet ondersteund door experimentele gegevens en heeft zeer weinig aanhangers.
Snaartheorie
Snaartheorie is een ander gebied van de natuurkunde waar de vooruitgang Green en zijn medewerkers heeft doen vermoeden dat er meerdere universums zijn. Wat is snaartheorie? Deze richting is meer dan 40 jaar geleden ontstaan in de natuurkunde. Volgens zijn aanhangers zijn de belangrijkste elementen van de natuur kleine vibrerende snaren. De snaartheorie werd voorgesteld door de Italiaanse wetenschapper Gabriele Veneziano toen hij in de jaren 60 van de 20e eeuw stage liep in Israël aan het Weizmann Instituut.
"Ik keek eens naar de vergelijkingen die de beweging van deeltjes besturen," vertelde hij me in 2005 in Genua, "en merkte plotseling op dat deze vergelijkingen lijken op de gedragsvergelijkingen van snaren, bijvoorbeeld voor vioolsnaren." Veneziano analyseerde zijn observatie en in feite bleek dat er een overeenkomst is tussen de trilling van snaren en de beweging van elementaire deeltjes. Dit is hoe de snaartheorie werd geboren.
Maar sinds het begin heeft het een lange weg afgelegd. Wiskundige natuurkundigen, met name Edward Witten van het Institute for Advanced Study in Princeton, introduceerden zo'n geavanceerd en krachtig wiskundig apparaat in de snaartheorie dat het nu wordt beschouwd als een tak van zuivere wiskunde. In feite ontving Whitten voor het ontwikkelen van de theorie de Fields-medaille, toegekend voor prestaties in de wiskunde.
Volgens wiskundige natuurkundigen heeft de snaartheorie een gratie die veel wetenschappers ertoe heeft aangezet. Toegegeven, deze theorie heeft weinig experimentele resultaten opgeleverd. Andere theoretische benaderingen leiden niet tot dezelfde conclusies. "Het enige echte succes in de snaartheorie is de definitie van de entropie van zwarte gaten", vertelde Roger Penrose me toen ik hem interviewde. Hij bedoelde dat de snaartheorie het mogelijk maakte om het resultaat van de theoretische bepaling van de fysieke kenmerken van zwarte gaten, uitgevoerd met andere methoden, te reproduceren. Er zijn nog geen experimenten ontwikkeld om de voorspellingen van een wiskundig rigoureuze maar overdreven abstracte snaartheorie te ondersteunen.
Volgens deze theorie bevindt het universum zich in een ruimte-tijd die meer dan 4 dimensies heeft die ons bekend zijn, aangezien de vergelijkingen die het gedrag van snaren regelen alleen zinvol zijn in ruimtes met 10 of 11 dimensies. Sommige wetenschappers hebben deze theoretische vereisten van de snaartheorie overgenomen en zijn van mening dat het echte fysieke universum waarin we leven bovendien 6 tot 7 verborgen dimensies moet hebben. Snaartheoretici zoals Green noemen ze "gerolde dimensies", in de overtuiging dat ze verborgen zijn in de drie ruimtelijke dimensies en een tijdsdimensie die we zeker kennen.
Maar betekent het feit dat sommige vergelijkingen meer dan vier dimensies gebruiken, echt dat het echte universum dat door deze vergelijkingen wordt beschreven, ook andere dimensies heeft? Om de theoretisch natuurkundige John Bell te parafraseren, zou je je kunnen afvragen: zijn deze extra dimensies "existentieel", zijn ze echt of worden ze alleen geïntroduceerd voor het gemak van wiskundige berekeningen?
Omdat de snaartheorie nog geen betrouwbare voorspellingen heeft opgeleverd en deze in de nabije toekomst waarschijnlijk niet zal presenteren, blijft het feitelijke, in plaats van wiskundige bestaan van extra dimensies een grote vraag. Zijn deze metingen slechts een wiskundige gril, een wiskundige eis van de theorie, of vertellen ze ons echt iets over het universum?
Green en zijn collega's gebruiken de extra dimensies van snaartheorie om te beweren dat andere universums zich ergens binnen die dimensies kunnen "verbergen". Ik wil nogmaals benadrukken dat, aangezien geen van de voorspellingen van de snaartheorie nog experimenteel is bevestigd, hypothesen over "verborgen" universums die zich verschuilen in opgerolde dimensies achter de schermen erg twijfelachtig lijken.
Andere werelden
De vierde redenering met betrekking tot het bestaan van andere universums, die Green beschouwt, is gebaseerd op het antropische principe. Dit principe bracht sommige natuurkundigen tot de veronderstelling dat, omdat de opkomst van ons universum een eenmalige gebeurtenis was, er andere universums zijn die niet toegankelijk zijn voor onze waarneming. We verkennen alleen die plaatsen in de ruimte die geschikt zijn voor onze bewoning, en we kunnen geen universums waarnemen waar de omstandigheden onverenigbaar zijn met het leven.
Het idee is dat er veel dingen in ons universum zijn die niet toegankelijk zijn voor het huidige begrip: de parameters en eigenschappen ervan zijn te goed afgestemd op het leven om door toeval te kunnen ontstaan, en alle waarden van deze parameters zijn ideaal voor ons bestaan. Daarom zouden er andere plaatsen (andere universums) "moeten" bestaan, waar de parameters verschillend zijn, niet geschikt voor leven.
Om de noodzaak te vermijden om het feit van "schepping" te erkennen, dat zichzelf suggereert als een verklaring van de oorsprong van het heelal, zo perfect dat er leven in zou kunnen ontstaan, houden deze natuurkundigen zich aan de volgende kijk op het heelal. Als we hier zijn en de parameters van het heelal ideaal zijn voor ons bestaan, dan moeten er talloze andere werelden en universums zijn waarvan de parameters niet geschikt kunnen zijn om het leven te ondersteunen. We leven in ons universum, omdat alleen de parameters ervan geschikt zijn voor leven.
Het probleem met deze verklaring voor het bestaan van het multiversum is dat het mechanisme achter de creatie van andere onzichtbare universums niet wordt genoemd. Ondanks al zijn tekortkomingen bieden chaotische inflatie-theorie, snaartheorie en theorie van meerdere werelden nog steeds hun eigen mechanismen voor een dergelijke creatie. De antropische theorie is de zwakste van alle theorieën over meerdere universums.
Het feit dat abstracte vergelijkingen mogelijk meer metingen vereisen dan we waarnemen, betekent niet dat deze metingen ook echt zijn. Het feit dat we niet weten hoe we inflatie moeten 'stoppen' betekent niet dat het het is die andere universums creëert, net zoals het feit dat we de betekenis van de golffunctie van de kwantummechanica zo weinig begrijpen, niet betekent dat de golf ook in andere werelden kan bestaan. …
Nieuwe atheïsten hebben het idee van een multiversum aangegrepen, hoe speculatief het ook is, simpelweg omdat het de schepperfiguur lijkt te verwijderen. Volgens de nieuwe atheïsten leiden de wetten van de natuurkunde en wiskunde tot het ontstaan van het universum vanuit het niets; en omdat het één keer kan gebeuren, voor zover het keer op keer kan gebeuren, waar komt de mogelijkheid van het bestaan van ontelbare universums vandaan.
Als er een oneindige reeks universums bestaat, dan is die van ons een oneindig klein deel van het universum en heeft het misschien geen goddelijke kracht nodig om het te besturen. Aan de andere kant is het op basis van hetzelfde argument mogelijk om te beargumenteren dat de kracht die een oneindig aantal universums heeft gecreëerd, onmetelijk groter moet zijn dan de kracht van een schepper, die tot dusver in alle religies is besproken. We kunnen in ieder geval maar één universum observeren.
Het ergste kenmerk van de multiversum-theorie is het gebrek aan soberheid. Dit is een model dat, net als de oude theorie van Ptolemaeus over het zonnestelsel met zijn cycli en epicycli, resoluut weggevaagd door Copernicus, veel vrije parameters heeft. In werkelijkheid heeft een oneindig multiversum oneindig veel parameters. Er moeten parameters zijn die elk van de vele andere universums beschrijven waarvan individuele experts geloven dat ze ergens ergens bestaan. Het oneindige multiversum voldoet niet aan Einsteins criterium voor gratie en eenvoud, en eenvoudige en gracieuze modellen passen het beste bij de natuur.
Maar zelfs Dawkins, die geen wiskundige is, liet zich meeslepen door het idee van het multiversum, omdat het de gelegenheid biedt om het bestaan van God niet te erkennen. Hier is wat hij er zelf over schreef:
Het is erg verleidelijk om te denken (en velen zijn voor deze verleiding bezweken) dat het postuleren van het bestaan van een overvloed aan universums een verkwistende en volkomen onbetaalbare luxe is. Als we onszelf de extravagantie van vele universums toestaan (zeggen deze mensen), dan zeven problemen, één antwoord - we kunnen het bestaan van God erkennen. Zijn beide ad-hochypothesen niet even verkwistend en even onbevredigend? Het bewustzijn van mensen die op deze manier denken, is duidelijk niet door natuurlijke selectie naar voren gebracht.
Dawkins onderschat de ware ‘extravagantie’ van het idee van ‘overvloed aan universums’ enorm. Waarom denkt hij dat het fysieke universum iets te maken heeft met biologische 'natuurlijke selectie' en hoe kan men 'bewustzijn cultiveren' door middel van natuurlijke selectie om de oneindigheid van universa te begrijpen? Over dit alles kan alleen maar gissen.
Het grootste probleem bij het idee van een multiversum is de totale onmogelijkheid om de theorieën ervan experimenteel te bevestigen of om gegevens te gebruiken die zijn verkregen uit waarnemingen van de echte wereld. Het idee van een multiversum vereist het gebruik van een wiskundig apparaat dat niet kan worden toegepast op echte fysische verschijnselen. Elke hypothese - God bestaat of God bestaat niet - blijft onbewezen als we de hypothese van veel universums aanvaarden. Het multiversum maakt de hypothetische schepper alleen nog maar meer almachtig. Het multiversum en de oneindigheid leiden ons naar het rijk van de wiskunde en haar relatie met natuurkunde en kosmologie.
Aanbevolen voor weergave: 'Multiversum - Parallelle universums'
Tegen Azel Amir D.
