Multiversumi

Multiversumi, multiuniversumi tai meta-universumi on hypoteettinen äärellisen tai äärettömän määrän useita eri maailmankaikkeuksia muodostava joukko, joka sisältää koko fyysisen todellisuuden ja sitä säätelevät lait. Muita, meidän maailmankaikkeutemme ohella multiversumiin kuuluvia kaikkeuksia kutsutaan rinnakkaisiksi maailmankaikkeuksiksi.

On esitetty, että monta rinnakkaista maailmankaikkeutta muodostaa multiversumin.

Multiversumiolettamuksia on tehty niin fysiikassa, filosofiassa kuin tieteistarinoissakin. Vaikka joitakin epäsuoria viittauksia rinnakkaisten maailmankaikkeuksien olemassaolosta on löydetty kosmisesta mikroaaltotaustasta, niiden olemassaoloa ei ole pystytty kokeellisesti todentamaan.^lähde?

Multiversumin rinnakkaismaailmankaikkeudet olisivat toisissa avaruusulottuvuuksissa kuin omamme. Ne eivät välttämättä muistuta lainkaan omaa maailmankaikkeuttamme. Avaruudessa on kolme ulottuvuutta – pituus, leveys ja korkeus – jotka ovat keskenään 90 asteen kulmissa. Näin kappaleen paikka voidaan kuvata kolmella luvulla. Einstein lisäsi fysiikan teorioihinsa vielä ajan, jolloin hän sai neliulotteisen aika-avaruuden. Multiversumin kannattajat uskovat, että näiden ulottuvuuksien lisäksi avaruusulottuvuuksia on vielä viides, kuudes ja niin edelleen, ehkä jopa ääretön määrä. Näiden ulottuvuuksien kuvitteleminen on meille vaikeaa, koska elämme kolmiulotteisessa avaruudessa ja kiidämme ajan mukana eteenpäin. Jo neljää lukuisampien avaruusulottuvuuksien vallitessa multiversumissa pystyy olemaan ääretön määrä muita maailmankaikkeuksia. Bryce DeWittin Kvanttigravitaation 1960-luvun tutkimustyössä syntyi ymmärrys ajan kvanttikäsitteestä, joka liittyy olennaisesti multiversumi-maailmankuvaan: toiset ajat ovat vain toisten maailmankaikkeuksien erikoistapauksia.

Alkuperä

Dublinissa vuonna 1952 Erwin Schrödinger piti luentoa, jossa hän leikkisästi kertoi yleisölle, että se mitä hän tulee sanomaan, saattaa kuulostaa hullulta. Hän sanoi, että kun hänen Nobel-yhtälönsä näyttävät kuvailevan useita eri historioita, niin ne eivät ole vaihtoehtoja, vaan ne tapahtuvat kaikki samanaikaisesti. Tämä on ensimmäinen tiedossa oleva referenssi multiversumiin.

Yleiset ominaisuudet

Taiteilijan näkemys ”kuplan” kaltaisista rinnakkaisista maailmankaikkeuksista.

David Deutschin Todellisuuden rakenne -teoksen mukaan olemme olemassa monina eri versioina rinnakkaisissa maailmankaikkeuksissa, joita kutsutaan hetkiksi. Uusi sana multiversumi, joka tarkoittaa monia rinnakkaisia maailmankaikkeuksia, on keksitty kuvaamaan koko fysikaalista todellisuutta.

Multiversumin mahdollisuus on nostanut esiin monia niin tieteellisiä, filosofisia kuin teologisiakin kysymyksiä. Filosofiassa asiaa on pohdittu runsaasti alkaen Gottfried Leibnizin mahdollisia maailmoja koskevista ajatuksista. Leibnizille Jumalan mieli sisälsi äärettömän määrän mahdollisia maailmoja, jos Hän valitsee vain yhden. Voltairen romaani Candide vuodelta 1759 sisältää polemiikkia Leibnizin metafyysistä optimismia vastaan; Leibniz katsoi maailmamme olevan paras mahdollinen maailma.. Filosofeilla on myös logiikan haara, joka erikoistuu asiaan: päteekö jokin asia kaikissa mahdollisissa maailmoissa vai päteekö se vain yhdessä maailmassa - ja tällä on vaikutuksensa kielen filosofiaan, jonka nimi on mahdollisten maailmojen semantiikka ja josta kirjoittaa muiden muassa Saul Kripke.^lähde?

Useat kosmologit ja fyysikot ovat kiinnostuneet multiversumista, koska oikein muotoillun multiversumiteorian uskotaan ratkaisevan monia hiukkasfysiikan ja avaruuden rakenteeseen liittyviä ongelmia. Koska rinnakkaismaailmankaikkeuksien havaitseminen on suorilla keinoilla mahdotonta ja epäsuorillakin hankalaa, niiden olemassaoloa ei pystytä todistamaan. Näin ollen oikeanlaisen multiversumiteorian päätteleminen omasta maailmankaikkeudesta on joko vaikea tai mahdoton haaste. Siksi moni kiistää multiversumin mahdollisuudenkin.^lähde?

Teoreettinen fyysikko David Deutsch pitää kuitenkin kaksoisrakokoetta todisteena rinnakkaisten maailmankaikkeuksien ja multiversumin olemassaolosta.

Antrooppisen periaatteen sanotaan selittävän, miksi maailmankaikkeuden ikä ja luonnonvakio ovat juuri meidän maailmankaikkeudessamme sellaisia, että tietoinen elämä on mahdollista. Maailmankaikkeuksissa, joissa jompikumpi on toisin, kukaan ei ole ollut havaitsemassa ja ihmettelemässä sitä. Tämä vastaa muun muassa hienosäädetty kaikkeus -argumenttiin, jonka mukaan meidän maailmankaikkeutemme näyttää elämälle suotuisaksi säädetyltä. Väite hienosäädöstä on siis selviytymisharha, Nick Bostrom kirjoittaa.

Termin multiversumi keksi William James, ja Michael Moorcock teki sen tunnetuksi. Jacques Vallee käyttää termiä. Näissä yhteyksissä myös termit "vaihtoehtoiset maailmankaikkeudet", "rinnakkaisulottuvuudet" tai "rinnakkaismaailmat" ovat usein käytössä.^lähde?

Joissakin nykyajan fysiikan teorioissa rinnakkaiset ulottuvuudet ovat käpertyneet hyvin pieniksi hiukkasiksi, joita ei näiden teorioiden mukaan havaittaisi, koska ne ovat Planckin pituutta pienempiä.^lähde?

Multiversumia tukevat teoriat

Koska kvanttimekaniikan tulkintamalleja on olemassa vain kaksi, Kööpenhaminalainen ja Hugh Everettin Monta maailmaa, ovat useat kosmologiaa tutkivat 2000-luvulla alkaneet hyväksyä multiversumin olemassaolon mahdollisuuden, koska Niels Bohrin Kööpenhaminalainen-tulkinta ei kuvaa kuin pienen murto-osan todellisuudesta.^lähde?

Muun muassa Stephen Hawking kirjassaan Maailmankaikkeus pähkinänkuoressa sekä Fred Adams kirjassaan Elämää multiversumissa kertovat teorioista, jotka tukevat multiversumimahdollisuutta. Myös Martin Rees kirjassaan Avaruuden avainluvut käsittelee multiversumeja. Merkittävä teoreettinen fyysikko David Deutsch on vankkumaton monimaailmateorian kannattaja. Hänen mukaansa Youngin kaksoisrakokokeessa, jossa fotoni voi olla kahdessa paikassa samanaikaisesti, ilmenneet interferenssikuviot ovat todiste rinnakkaisista maailmankaikkeuksista.^lähde?

Suurin osa kvanttigravitaatio- ja supersäieteoreetikoista kannattaa multiversumi-tulkintaa.^lähde?

Monenlaisia muitakin multiversumioletuksia on tehty. Mitään näistä ei kyetä todistamaan oikeaksi, ja ne jäävät vain oletuksiksi. Jotkut väittävät maailmankaikkeuksien lisääntyvän kuroutumalla toisista maailmankaikkeuksista, vaikkapa mustien aukkojen kautta. Toisten mukaan multiversumin maailmankaikkeudet ovat kuplien tavoin toisistaan erillään, ja maailmankaikkeuksien jakautumista ei tapahdu. Professori Steinhardt on puolestaan selittänyt, ettei pimeää ainetta ole, vaan maailmankaikkeuden rakenne selittyy viidennessä ulottuvuudessa olevalla toisella maailmankaikkeudella.^lähde? On myös väitetty, että maailmankaikkeutemme ja mahdolliset muut maailmankaikkeudet olisivat eräänlainen hologrammi tai valkokankaalle heijastettu elokuva. Silloin maailmankaikkeutta pyörittävä fysikaalinen mekanismi olisi meiltä piilossa. Yhden teorian mukaan holografisella maailmankaikkeudella pystyttäisiin selittämään mystiset, hengelliset ja psykedeeliset kokemukset, jotka tapahtuvat tietoisuudeltamme piilossa olevissa ulottuvuuksissa.^lähde?

Inflaatiomalli

Pääartikkeli: Inflaatio (kosmologia)

Inflaatiomalli eli maailmankaikkeuden äkillisen laajenemisen selittävä teoria tukee "ikuista inflaatiota", joka osoittaisi, että yhdessä eräiden nykyfysiikassa täsmäävien olettamuksien kanssa syntyy useita maailmankaikkeuksia, joista jokainen on saanut alkunsa omasta alkuräjähdyksestään.^lähde?

Braaniteoria

Pääartikkeli: Braani

Braaniteorian mukaisesti maailmankaikkeutemme olisi yhden braanin pinnalla ja braaneja voisi olla useita. Teoria pystyisi selittämään muun muassa pimeän aineen sekä M-teoriassa tarvittavat kuusi tai seitsemän lisäulottuvuutta perinteisen aika-avaruuden lisäksi.^lähde?

Olemassaolon todistaminen

Multiversumiteorian suurimpiin ongelmiin on kuulunut teorian todistamisen vaikeus. Syksyllä 2007 Oxfordin yliopiston tiimi sai luotua matemaattisen formalismin tulkinnan taustalle. Työstä sanottiin, että se oli yksi tieteen historian tärkeimmistä saavutuksista ja että Everett oli nyt pakko ottaa tosissaan.

Säieteoreetikko Leonard Süsskind on kehittänyt multiversumin olemassaolon todistamista varten teorian, jonka mukaan avaruuden kaareutuessa "väärään suuntaan" pystytään todistamaan se, että ikuinen laajeneminen ei ole mahdollista, mikä taas osoittaa sen, että multiversumiteoria voi olla mahdollinen.

On löydetty galaksijoukkojen liikkeeseen vaikuttava voima, pimeä virtaus, jonka lähde on tuntematon. Joidenkin arvioiden mukaan virtaus tulee havaittavan maailmankaikkeuden ulkopuolella olevasta erittäin suuresta ja kaukaisesta kohteesta, joka saattaisi olla toinen maailmankaikkeus. Havainto on kuitenkin saanut osakseen myös kritiikkiä.^lähde?

Kritiikkiä

Multiversumia tukevat teoriat ovat saaneet vastaansa monia väitteitä. Teorioita on moitittu muun muassa epätieteellisiksi tai huonoksi tieteeksi, sillä teorioista puuttuvat empiristiset vertailut eikä teorioita pystytä testaamaan. Myös Occamin partaveistä on käytetty perusteena, sillä teoriat eivät ole yksinkertaisimmat mahdollisista teorioista. Niin ikään antrooppista periaatetta on käytetty teorioiden vastustamiseksi.^lähde?

Kosmologi Lawrence Krauss on esittänyt niin ikään arvostelua teoriaa kohtaan, sillä hänen mielestään teoria, joka selittää kaiken, ei todellisuudessa selitä mitään.

Katso myös

• Mahdolliset maailmat
• Musta aukko
• Pimeä virtaus
• Supersäieteoria
• Säieteoria

Lähteet

• Adams, Fred: Elämää multiversumissa. (Our living multiverse: A book of Genesis in 0+7 chapters, 2004). Suomentanut J. Pekka Mäkelä. Helsinki: Like, 2004. ISBN 952-471-392-6.
• Rees, Martin: Avaruuden avainluvut. (Alkuteos: Just six numbers, 1999). Tieteen huiput. Suomentanut Risto Varteva. Helsinki: WSOY, 2001. ISBN 951-0-25837-7.
• Deutsch, David: Todellisuuden rakenne. Terra cognita, 1997. ISBN 952-5202-05-4.

Kirjallisuutta

• Davies, Paul: Kultakutrin arvoitus: Miksi maailmankaikkeus on juuri sopiva elämälle?. (The goldilocks enigma: Why is the universe just right for life?, 2006). Ursan julkaisuja 106. Helsinki: Tähtitieteellinen yhdistys Ursa, 2007. ISBN 978-952-5329-64-3.
• Deutsch, David: Todellisuuden rakenne. (Fabric of the reality, 2004). Suomentanut Kimmo Pietiläinen. Helsinki: Terra Gocnita, 1997. ISBN 952-5202-05-4.
• Greene, Brian: Kätketyt ulottuvuudet: Supersäikeet, ajan halkeamat ja maailmanselityksen haaste. (The elegant universe: Superstrings, hidden dimensions and the quest for the ultimate theory, 1999). Suomentanut Mikko Vänttinen. Helsingissä: Otava, 2000. ISBN 951-31-1650-6.
• Kaku, Michio: Hyperavaruus. (Hyperspace: A scientific odyssey through parallel universes, time warps, and the tenth dimension, 1995). Suomentanut Kimmo Pietiläinen. Helsinki: Art House, 1996. ISBN 951-884-192-6.
• Rees, Martin: Avaruuden avainluvut. (Just six numbers: The deep forces that shape the universe, 1999.) Tieteen huiput. Suomentanut Risto Varteva. Helsinki: WSOY, 2001. ISBN 951-0-25837-7.
• Rees, Martin: Ennen alkua: Oma maailmankaikkeutemme ja muut. (Before the beginning: Our universe and others, 1998.) Ursan julkaisuja 75. Suomentanut Hannu Karttunen. Helsinki: Tähtitieteellinen yhdistys Ursa, 2000. ISBN 952-5329-08-9.

Aiheesta muualla

• Deutsch, David: The Structure of the Multiverse (englanniksi)
• Davies, P. C. W: Multiverse Cosmological Models (englanniksi)
• Michael Price Everettin FAQ (englanniksi)
• Many Worlds & Parallel Universes (englanniksi)
• Kent, Adrian: Against Many-Worlds Interpretations(englanniksi)
• Nummila, Sakari: Tutkijat laskivat rinnakkaisuniversumien lukumäärän
• Tähtinen, Leena: Elämmekö multiversumissa?
• Stoeger, W. & Ellis, G. & Kirchner, U.: Multiverses and Cosmology: Philosophical Issues^{[vanhentunut linkki]} (englanniksi)