Abstrakt
Zkoumám fyzikální teorie zahrnující paralelní vesmíry, které tvoří přirozenou čtyřúrovňovou hierarchii multivesmírů umožňující postupně větší rozmanitost. Úroveň I: Obecná predikce inflace je nekonečný ergodický vesmír, který obsahuje Hubbleovy objemy realizující všechny počáteční podmínky 29 — včetně identické kopie vás samotných asi 1010 m daleko. Úroveň II: V chaotické inflaci mohou mít jiné termalizované oblasti různé fyzikální konstanty, dimenzionalitu a obsah částic. Úroveň III: V unitární kvantové mechanice nepřidávají jiné větve vlnové funkce nic kvalitativně nového, což je ironické vzhledem k tomu, že tato úroveň byla historicky nejkontroverznější. Úroveň IV: Jiné matematické struktury dávají různé základní rovnice fyziky. Klíčovou otázkou není, zda paralelní vesmíry existují (úroveň I je nekontroverzní kosmologický konkordanční model), ale kolik úrovní existuje. Diskutuji o tom, jak mohou být multivesmírové modely falzifikovány, a tvrdím, že existuje závažný „problém měření“, který musí být vyřešen, aby bylo možné vytvářet testovatelné předpovědi na úrovních II-IV.
Existuje další kopie vás, která čte tento článek a rozhoduje se ho odložit, aniž by dočetla tuto větu, zatímco vy pokračujete ve čtení? Osoba žijící na planetě zvané Země, s mlžnými horami, úrodnými poli a rozlehlými městy, ve sluneční soustavě s osmi dalšími planetami. Život této osoby byl ve všech ohledech totožný s vaším – až dosud, kdy vaše rozhodnutí číst dál signalizuje, že se vaše dva životy rozcházejí.
Pravděpodobně vám připadá tato myšlenka podivná a nepravděpodobná a musím se přiznat, že to je i moje prvotní reakce. Zdá se však, že s tím budeme muset žít, protože nejjednodušší a nejoblíbenější kosmologický model dnes předpovídá, že tato osoba skutečně existuje v galaxii asi 29 1010 metrů odsud. To ani nepředpokládá spekulativní moderní fyziku, pouze to, že prostor je nekonečný a poměrně rovnoměrně vyplněný hmotou, jak naznačují nedávná astronomická pozorování. Vaše alter ego je jednoduše předpovědí takzvaného konkordančního modelu kosmologie, který souhlasí se všemi současnými pozorovacími důkazy a používá se jako základ pro většinu výpočtů a simulací prezentovaných na kosmologických konferencích. Naproti tomu alternativy, jako je fraktální vesmír, uzavřený vesmír a vícenásobně propojený vesmír, byly vážně zpochybněny pozorováními.
Nejdále, kam můžete pozorovat, je vzdálenost, kterou světlo dokázalo urazit během 14 miliard let od začátku velkého třesku. Nejvzdálenější viditelné objekty jsou nyní asi 4×1026 metrů daleko∗ a koule o tomto poloměru definuje náš pozorovatelný vesmír, nazývaný také náš Hubbleův objem, náš horizont objemu nebo jednoduše náš vesmír. Stejně tak vesmír vašeho výše zmíněného dvojčete je koule stejné velikosti soustředěná tam, z níž nemůžeme nic vidět ani s ní mít žádný kauzální kontakt. Toto je nejjednodušší (ale zdaleka ne jediný) příklad paralelních vesmírů.
Podle této definice pojmu “vesmír” by se dalo očekávat, že myšlenka, že náš pozorovatelný vesmír je pouze malou částí většího “multivesmíru”, bude navždy v doméně metafyziky. Nicméně epistemologická hranice mezi fyzikou a metafyzikou je definována tím, zda je teorie experimentálně testovatelná, nikoli tím, zda je podivná nebo zahrnuje nepozorovatelné entity. Technologicky poháněné experimentální průlomy proto rozšířily hranice fyziky o stále abstraktnější (a v té době kontraintuitivní) koncepty, jako je kulatá rotující Země, elektromagnetické pole, zpomalení času při vysokých rychlostech, kvantové superpozice, zakřivený prostor a černé díry. Jak je uvedeno v tomto článku, stále jasněji se ukazuje, že multivesmírové modely založené na moderní fyzice mohou být ve skutečnosti empiricky testovatelné, prediktivní a falzifikovatelné. V nedávné vědecké literatuře byly diskutovány až čtyři odlišné typy paralelních vesmírů, takže klíčovou otázkou není, zda existuje multivesmír (protože úroveň I je poměrně nekontroverzní), ale spíše kolik má úrovní.