Universet begyndte som et Big Bang og begyndte næsten øjeblikkeligt at udvide sig hurtigere end lysets hastighed i en vækstspurt kaldet ”inflation”. Denne pludselige strækning udglattede kosmos, smørede stof og stråling lige over det som ketchup og sennep på en hamburger bolle.
Denne udvidelse stoppede efter kun en brøkdel af et sekund. Men ifølge en idé kaldet ”inflationsmultiversen” fortsætter den - bare ikke i vores univers, hvor vi kunne se det. Og som det gør, spawner det andre universer. Og selv når det stopper i disse rum, fortsætter det i endnu andre. Denne "evige inflation" ville have skabt et uendeligt antal andre universer.
Tilsammen danner disse kosmiske øer, hvad forskere kalder en "multivers." På hver af disse øer kunne det fysiske fundament i dette univers - som ladningerne og masserne af elektroner og protoner og den måde, hvorpå rummet udvides - være anderledes.
Kosmologer studerer for det meste denne inflationsversion af multiversen, men det underlige scenarie kan også tage andre former. Forestil dig for eksempel, at kosmos er uendelig. Derefter er den del af det, vi kan se - det synlige univers, bare et af et utalligt antal andre univers af samme størrelse, der samles for at skabe en multivers. En anden version, kaldet “Many Worlds Interpretation, ” kommer fra kvantemekanik. Her, hver gang en fysisk partikel, såsom en elektron, har flere muligheder, tager den dem alle - hver i et andet, nyligt spawnet univers.
En repræsentation af universets udvikling gennem 13, 77 milliarder år. Helt til venstre skildrer det tidligste øjeblik, vi nu kan undersøge, da en periode med "inflation" frembragte en brast af eksponentiel vækst i universet. (NASA / WMAP Science Team) 
Kavli-prisvindere for opfindelse af inflation (Kavli-prisen) 
Et billede af, hvordan en kollision med et andet univers kan vises i mikrobølgebaggrunden (University College London) Men alle disse andre universer kan være uden for vores videnskabelige rækkevidde. Et univers indeholder per definition alle de ting, som enhver indeni kan se, opdage eller undersøge. Og fordi multiverset er utilgængeligt, fysisk og filosofisk, er astronomer muligvis ikke i stand til at finde ud af - med sikkerhed - om det overhovedet findes.
At bestemme, om vi bor på en af mange øer, er dog ikke bare en søgen efter ren viden om kosmosets natur. Hvis multiverset eksisterer, er vores specielle universs evne til livshosting ikke sådan et mysterium: Der findes også et uendeligt antal mindre gæstfri universer. Vores sammensætning ville derfor bare være et lykkeligt tilfældighed. Men det ved vi ikke, før forskere kan validere multiversen. Og hvordan de gør det, og hvis det endda er muligt, forbliver et åbent spørgsmål.
Nul resultater
Denne usikkerhed giver et problem. I videnskab forsøger forskere at forklare, hvordan naturen fungerer ved hjælp af forudsigelser, som de formelt kalder hypoteser. I almindelighed kalder både de og offentligheden undertiden disse ideer ”teorier.” Forskere tager især vægt på denne brug, når deres idé handler om et omfattende sæt af omstændigheder eller forklarer noget grundlæggende for, hvordan fysik fungerer. Og hvad kan være mere omfattende og grundlæggende end multiversen?
For en idé om teknisk at gå fra hypotese til teori, er forskere dog nødt til at teste deres forudsigelser og derefter analysere resultaterne for at se, om deres oprindelige gæt understøttes eller modbevises af dataene. Hvis ideen får tilstrækkelig konsekvent støtte og beskriver naturen nøjagtigt og pålideligt, fremmes den til en officiel teori.
Når fysikere spiller dybere ind i virkelighedens hjerte, bliver deres hypoteser - ligesom multivers - hårdere og sværere og måske endda umulige at prøve. Uden evnen til at bevise eller modbevise deres ideer er der ingen måde for forskere at vide, hvor godt en teori faktisk repræsenterer virkeligheden. Det er som at møde en potentiel dato på internettet: Mens de muligvis ser godt ud på digitalt papir, kan du ikke vide, om deres profil repræsenterer deres faktiske jeg, indtil du mødes personligt. Og hvis du aldrig mødes personligt, kan de katfiske dig. Og så kunne multiversen.
Fysikere drøfter nu, om dette problem flytter ideer som multivers fra fysik til metafysik, fra videnskabens verden til filosofiens.
Vis mig-tilstand
Nogle teoretiske fysikere siger, at deres felt har brug for mere kold, hård bevis og bekymring for, hvor manglen på bevis fører. ”Det er let at skrive teorier, ” siger Carlo Rovelli fra Center for Teoretisk Fysik i Luminy, Frankrig. Her bruger Rovelli ordet fælles for at tale om hypotetiske forklaringer på, hvordan universet, grundlæggende, fungerer. ”Det er svært at skrive teorier, der overlever beviset på virkeligheden, ” fortsætter han. ”Få overlever. Ved hjælp af dette filter har vi været i stand til at udvikle moderne videnskab, et teknologisk samfund, til at helbrede sygdom, fodre milliarder. Alt dette fungerer takket være en enkel idé: Stol ikke på dine fantasier. Opbevar kun de ideer, der kan testes. Hvis vi holder op med at gøre det, går vi tilbage til middelalderens tankegang. ”
Han og kosmologer George Ellis fra University of Cape Town og Joseph Silk fra Johns Hopkins University i Baltimore bekymrer sig for, at fordi ingen i øjeblikket kan bevise ideer som multiverset rigtigt eller forkert, kan forskere simpelthen fortsætte ad deres intellektuelle stier uden at vide, om deres vandreture er alt andet end tilfældigt. ”Teoretisk fysik risikerer at blive et ingen-mandsland mellem matematik, fysik og filosofi, der ikke rigtig opfylder kravene fra nogen, ” bemærkede Ellis og Silk i en redaktion i Nature i december 2014.
Det er ikke sådan, at fysikere ikke ønsker at teste deres vildeste ideer. Rovelli siger, at mange af hans kolleger troede, at med det eksponentielle fremskridt inden for teknologi - og meget tid sidder i rum og tænkte - ville de være i stand til at validere dem nu. ”Jeg tror, at mange fysikere ikke har fundet en måde at bevise deres teorier på, som de havde håbet, og derfor gisper, ” siger Rovelli.
”Fysik går på to måder, ” siger han. Enten ser fysikere noget, de ikke forstår, og udvikler en ny hypotese for at forklare det, eller de udvider om eksisterende hypoteser, der er i god stand. ”I dag spilder mange fysikere tid på at følge en tredje måde: at prøve at gætte vilkårligt, ” siger Rovelli. ”Dette har aldrig fungeret i fortiden og fungerer ikke nu.”
Multiverset kan være en af disse vilkårlige gæt. Rovelli er ikke imod selve ideen, men mod dens rent tegnebordeksistens. ”Jeg ser ingen grund til at afvise tanken om, at der er mere i naturen end den del af rumtiden, vi ser, ” siger Rovelli. ”Men jeg har ikke set nogen overbevisende bevis hidtil.”
“Bevis” skal udvikles
Andre forskere siger, at definitionerne af "bevis" og "bevis" har brug for en opgradering. Richard Dawid fra München Center for Matematisk Filosofi mener forskere kunne støtte deres hypoteser, ligesom multiverset - uden rent faktisk at finde fysisk støtte. Han lagde sine ideer op i en bog kaldet strengteori og den videnskabelige metode . Indvendigt er en slags rubrik, kaldet "Ikke-empirisk teori-vurdering", der er som et videnskabsmæssigt dommerark for professionelle fysikere. Hvis en teori opfylder tre kriterier, er det sandsynligvis sandt.
For det første, hvis forskere har forsøgt og ikke lykkedes at komme med en alternativ teori, der forklarer et fænomen godt, der tæller som bevis til fordel for den originale teori. For det andet, hvis en teori ser ud til at være en bedre idé, jo mere du studerer den, er det et andet plus-en. Og hvis en tankegang frembragte en teori om, at bevis senere understøttes, er chancerne for, at det igen.
Radin Dardashti, også fra München Center for Matematisk Filosofi, mener Dawid kører på det rigtige spor. ”Den mest basale idé, der ligger bag alt dette, er, at hvis vi har en teori, der ser ud til, at den fungerer, og vi ikke har fundet noget, der fungerer bedre, er chancerne for, at vores idé er rigtig, ” siger han.
Men historisk set er denne undergriben ofte kollapset, og forskere har ikke været i stand til at se de åbenlyse alternativer til dogmatiske ideer. F.eks. Synes Solen i sin stigning og indstilling at gå rundt på Jorden. Folk troede derfor længe, at vores stjerne kredsede om Jorden.
Dardashti advarer om, at forskere ikke bør gå rundt med at anvende Dawids idé uforsvarligt, og at den har brug for mere udvikling. Men det kan være den bedste idé derude til at "teste" multiversen og andre ideer, der er for svære, hvis ikke umulige, at teste. Han bemærker dog, at fysikernes dyrebare tid ville blive brugt bedre på at drømme op måder til at finde reelle bevis på.
Ikke alle er dog så sangagtige. Sabine Hossenfelder fra Nordisk Institut for Teoretisk Fysik i Stockholm, mener ”post-empirisk” og ”videnskab” aldrig kan leve sammen. ”Fysik handler ikke om at finde ægte sandhed. Fysik handler om at beskrive verden, ”skrev hun på sin blog Backreaction som svar på et interview, hvor Dawid uddybede sine ideer. Og hvis en idé (som hun også kaldes en teori) ikke har empirisk, fysisk opbakning, hører den ikke med. ”Uden at komme i kontakt med observation, er en teori ikke nyttig til at beskrive den naturlige verden, ikke en del af naturvidenskaberne og ikke fysik, ” konkluderede hun.
Multiverse (Standford University) Sandheden er derude
Nogle tilhængere af multiversen hævder, at de har fundet reelle fysiske bevis for multiversen. Joseph Polchinski fra University of California, Santa Barbara og Andrei Linde fra Stanford University - nogle af de teoretiske fysikere, der drømte om den aktuelle inflationsmodel, og hvordan det fører til ø-universer - siger, at beviset er kodet i vores kosmos.
Dette kosmos er enormt, glat og fladt, ligesom inflationen siger, at det skal være. ”Det tog lidt tid, før vi blev vant til tanken om, at universets store størrelse, fladhed, isotropi og ensartethed ikke skulle afvises som trivielle fakta om livet, ” skrev Linde i et papir, der blev vist på arXiv.org i december. "I stedet for det, skulle de betragtes som eksperimentelle data, der kræver en forklaring, som blev leveret med opfindelsen af inflation."
Tilsvarende virker vores univers fint indstillet til at være gunstigt for livet, med dets Goldilocks-ekspansionshastighed, der ikke er for hurtig eller for langsom, et elektron, der ikke er for stort, en proton, der har den nøjagtige modsatte ladning, men den samme masse som en neutron og en firedimensionelt rum, hvor vi kan leve. Hvis elektron eller proton for eksempel var en procent større, kunne væsener ikke være. Hvad er chancerne for, at alle disse egenskaber passer sammen for at skabe et pænt stykke fast ejendom, hvor biologi kan dannes og udvikles?
I et univers, der faktisk er det eneste univers, er chancerne forsvindende små. Men i en evigt oppustelig multivers er det sikkert, at et af universerne skal vise sig som vores. Hvert øunivers kan have forskellige fysiske love og grundlæggende elementer. Givet uendelige mutationer vil et univers, som mennesker kan blive født på , blive født. Multiverset forklarer faktisk, hvorfor vi er her. Og vores eksistens hjælper derfor med at forklare, hvorfor multiversen er plausibel.
Disse indirekte beviser, statistisk kombineret, har ført til, at Polchinski siger, at han er 94 procent sikker på, at multiverset eksisterer. Men han ved, at det er 5.999999 procent, der er mindre end 99.999999 procents sikkerhed, som forskere har brug for at kalde noget en færdig aftale.
Det detaljerede himmelbillede af spædbarnsuniverset skabt af ni års WMAP-data. Billedet afslører 13, 77 milliarder år gamle temperatursvingninger (vist som farveforskelle), der svarer til de frø, der voksede til at blive galakser. (NASA / WMAP Science Team) Til sidst kan forskere muligvis opdage mere direkte bevis på multiversen. De er på jagt efter de strækmærker, som inflationen ville have efterladt på den kosmiske mikrobølgebakgrund, det lys, der blev tilbage fra Big Bang. Disse aftryk kunne fortælle forskere, om inflationen skete, og hjælpe dem med at finde ud af, om den stadig sker langt fra vores synspunkt. Og hvis vores univers har støbt på andre i fortiden, ville den fender-bender også have efterladt aftryk i den kosmiske mikrobølgebakgrund. Forskere ville være i stand til at genkende den to-bilulykke. Og hvis der findes to biler, skal mange flere også.
Eller om 50 år kan fysikere på en skamvis måde fremlægge bevis for, at den tidlige 21. århundredes kosmologiske teori for kæledyr var forkert.
”Vi arbejder på et problem, der er meget hårdt, og derfor bør vi tænke over dette i en meget lang tidsskala, ” har Polchinski rådgivet andre fysikere. Det er ikke usædvanligt i fysik. For hundrede år siden forudsagde Einsteins teori om generel relativitet, for eksempel eksistensen af tyngdekraftsbølger. Men forskere kunne kun verificere dem for nylig med et instrument på milliarder dollars kaldet LIGO, Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory.
Indtil videre har al videnskab været afhængig af testbarhed. Det har været det, der gør videnskabsvidenskab og ikke til at dagdrømme. Dens strenge bevisregler flyttede mennesker ud af grimme, mørke slotte og ud i rummet. Men disse test tager tid, og de fleste teoretikere vil vente på det. De er ikke klar til at skrinlægge en så grundlæggende idé som multiversen - som faktisk kunne være svaret på livet, universet og alt - indtil og medmindre de kan bevise for sig selv, at det ikke findes. Og den dag kommer måske aldrig.
