Alheimur eða fjölheimar?

"Hvert orð er atvik"
             Þorsteinn frá Hamri

Árið 2003 var haldin alþjóðleg ráðstefna á vegum Stanford háskólans í Bandaríkjunum, sem nefndist Universe or Multiverse? (Alheimur eða fjölheimar?). Þar leiddu saman hesta sína og hugvit helstu sérfræðingar á sviði stjarnfræði, stjarneðlisfræði og alheimsfræði (cosmology). Aðrar stórar ráðstefnur þar sem svipað efni bar á góma hafa reyndar verið haldnar árið 2001 og 2005. Meðal þátttakenda var hinn heimsfrægi eðlisfræðingur Stewen W. Hawking og margir samstarfsmenn hans.

Umræðuefnið var: "Er einungis til einn heimur, Alheimur  eða eru e.t.v. til margir heimar?"

  Vetrarbrautin okkar

Menn hafa hingað til almennt verið þeirrar skoðunar, að við búum í einum stórum alheimi og að allar umræður um fjölheima séu á mörkum vísindalegrar hugsunar og jafnvel út í hött.

Vetrarbrautin að næturlagi

Öll umræða og umhugsun hlýtur þó að vera til einhvers gagns. Við eigum þó erfitt með að ímynda okkur að það fyrirfinnast ókunnir heimar, aðskildir okkar eigin "Alheimi" þar sem önnur, óþekkt náttúru- og eðlisfræðilögmál ráða ríkjum. Mörgum þykja slíkar vangaveltur  vera harla fjarstæðukenndar. Deilur hafa auðvitað sprottið upp um nafngiftir og hugtök í þessu sambandi og menn hafa jafnvel deilt um hvort nota beri lítinn eða stóran staf t.d í orðinu alheimur. (Ungfrú Alheimur er þó væntanlega ekki í neinum vafa).  

Ein af ástæðunum fyrir auknum áhuga á hugsanlegri tilvist fjölheima er sú, að slíkar hugmyndir og tilheyrandi tilgátur gefa vissa möguleika á að útskýra tilkomu og myndun alheimsins þ.e. okkar nú þekkta heims. Flestir eðlisfræðingar líta hins vegar alheimsfræðina hornauga og telja hana óvísindalega. Þar taki trúarbrögðin við.

Andromeda- nágrannar okkar

Margir frægir skríbentar og mannvitsbrekkur hafa tjáð sig um þetta efni og má þar nefna kunna höfunda svo sem Sheldon Glashow (Nóbelshafi í eðlisfræði og höfund GUT kenningarinnar), Martin Gardner (stærðfræðingurinn ágæti úr Scientific American), George F.R. Ellis (eins konar heimsmeistari í alheimsfræðum) og Paul Davies (eðlisfræðingur og þekktur rithöfundur, sem skrifaði m.a. bókina "Mind of God"). Þessir ágætu menn hafa bent á, að til að skilja umhverfi okkar til fulls í stóru samhengi þurfum við að líta út fyrir hefðbundinn hugmyndaheim okkar og ekki sé hægt að beita hefðbundnum vísindalegum tilraunum við rannsóknir á sviði alheimsfræðinnar. Reynslan sýnir þó, að væntanlega er þess ekki langt að bíða að svo geti orðið. 

Í þessu samhengi er þó athyglisvert að minnast orða franska heimspekingsins Auguste Comte (höfundur framstefnunnar - positivisma), sem árið 1859 mælti eitthvað á þá leið að:
"Maðurinn mun aldrei nokkurn tímann verða fær um að rannsaka efnasamsetningu fjarlægra stjarna. Framtíðin (framstefnunnar) liggur eingöngu í rannsóknum innan okkar eigin sólkerfis. Alheimurinn verður aldrei rannsakaður með neinum vísindalegum aðferðum."

Vissulega má segja, að anthrópósófistar þ.e. þeir sem aðhyllast rök út frá fínstillingu náttúrulögmála alheimsins, sem gerir lífið mögulegt (sbr. The Anthropic Principle) þvælist fyrir kenningum alheimssinna. Skoðanir eru þó almennt mjög umdeildar um þessi efni eða allt frá því að menn trúa því að alheimurinn, hinn eini og sanni, hafi í upphafi, þ.e. fyrir Stóra-Hvell rúmast í einni appelsínu, sem síðan hafi sprungið með látum, upp í það að Guð hafi skapað himinn og jörð á einni viku og svo manninn í sinni mynd. 

What is it that breathes fire into the equations and makes a universe for them to describe?...Why does the universe go to all the bother of existing?
                                                                         Stephen W. Hawking

Margar mikilvægar uppgötvanir hafa nýlega verið gerðar á sviði eðlisfræðinnar, ekki síst á sviði kjarneðlisfræðinnar. Þannig sameinar strengjafræðikenningin lýsingu á öllum þekktum öreindum og víxlverkunum náttúrunnar í einni kenningu. Þessi kenning byggir á grunni skammtafræði og skammtasviðsfræði, sem lýsa hinu örsmáa, en hún á sér einnig rætur í almennu afstæðiskenningunni. Hún er seinni hlutinn í afstæðiskenningu Einsteins og lýsir þyngdinni sem er ráðandi afl í mjög stórum kerfum eins og vetrarbrautum eða alheiminum í heild sinni. 

Ekki er litið á minnstu einingar efnisheimsins, öreindirnar, sem punktlaga agnir í strengjafræði, heldur er þeim lýst sem örsmáum einvíðum strengjum, sem eru svo stuttir að jafnvel með öflugustu mælitækjum nútíma öreindafræði, svonefndum agnahröðlum, er ekki hægt að greina lengd þeirra og því koma þeir fram í tilraunum eins og punktlaga agnir.

Ofurstrengjafræðinni hefur svo aftur tekist að troða þyngdarlögmálinu með í súpuna. Einstein lýsti á sínum tíma yfir andstöðu sinni við kenningum skammtafræðinnar en entist því miður ekki aldur til að betrumbæta þær.

Menn hafa m.a. verið að velta fyrir sér líkönum, sem fela í sér að nýir alheimar séu sífellt að verða til og aðrir að hverfa. En það er ekki auðvelt að sýna fram á þetta með vísindalegum rökum. Sumir telja að slíkir heimar þenjist út í rúmi, aðrir að þeir þenjist út í tíma og enn aðrir að þeir þenjist út bæði í tíma og rúmi. Hinn kunni eðlisfræðingur Stephen Hawking hefur andmælt því að heimurinn getir þanist út í hið óendanlega, því það samrýmist ekki lögmálum skammtafræðinnar. Það þýddi að alheimurinn eigi sér ekkert (þ.e. óendanlegt) upphaf og brjóti einnig í bága við Hartle–Hawking kenninguna um uppruna alheimsins.

Þyrping fjarlægra stjörnuþoka

Þetta hefur leitt til smíði M-kenningarinnar (M-Theory). Þessi kenning á að geta sameinað alla frumkraftana (þyngdarkraftinn, segulkraftinn og veika og sterka rafkraftinn) í einn kraft og svarað öllum spurningum um forsögu og framtíð alheimsins. Það virðist þó borin von, að hægt sé að sameina öll lögmál eðlisfræðinnar undir einum hatti.  Fram hafa þó komið hugmyndir um svokallað "strengjalandslag" (string landscape scenario - sem  mætti e.t.v. fremur kalla "strengjaatburði).

Nú er alheimurinn í augum sumra eðlisfræðinga í raun ekkert annað en samband á milli atburða og fátt, sem hægt er að stóla á. Allt í þessum heimi sé einungis samband milli atburða, og við öll þar með talin, ég og þú. Þetta gefur möguleika á hugsanlegum fjölheimum, þar sem hver heimur stjórnast af sínum eigin lögmálum. Mörkin á milli anda og efnis, lífs og dauða, framtíðar og fortíðar, eins heims og annars eru smá saman að þurrkast úr.   

Það eitt, að færustu sérfræðingar á sviði eðlisfræði og stjörnufræði skuli eyða miklum tíma og fyrirhöfn í að ræða möguleika á tilvist fjölheima gefur til kynna, að slíkar hugmyndir hafi vakið talsverða athygli vísindamanna. Ekkert er þó enn fast í hendi á þessu svið i og því er ljóst að "besta mamma í heimi" verður áfram besta mamman í öllum heiminum, a.m.k. enn um sinn.
Þar til annað sannast.   

Keep it Simple!
BB King

 

 

 

 

 

 

ref.
http://thesciencenetwork.org/programs/origins-symposium/panel-1-how-far-back-can-we-go
http://visindavefur.hi.is/svar.asp?id=171
http://visindavefur.hi.is/svar.php?id=5953
http://web.uvic.ca/~jtwong/Hartle-Hawking.htm
ttp://susy06.physics.uci.edu/talks/p/linde.pdf
http://www.stanford.edu/~alinde/PowerPoint/Paris2008.ppt

Áhugaverður hlekkur:
Cassiopeiaproject.com

Athugasemdir

[Guðmundur St Ragnarsson, 3.5.2009 kl. 15:42]

Keep it simple: Guð skapaði þetta á 7 dögum :)

Annars mjög skemmtilegar pælingar.

[Ágúst H Bjarnason, 3.5.2009 kl. 22:12]

Takk fyrir fróðlegan pistil.

[Júlíus Valsson, 4.5.2009 kl. 10:55]

Takk drengir!
Það verður að viðurkennast, að það er ansi erfitt að skrifa um svona flókin mál, sem maður hefur ekki hundsvit á. En það er þó bráðskemmtilegt.

[Ragnhildur Jónsdóttir, 15.5.2009 kl. 11:21]

Yndislega áhugaverðar pælingar. Ég verð að viðurkenna að mér finnst ekkert undarleg kenning þessi um "fjölheima" eða "marga heima", "margar víddir" og ýmis lögmál sem við skiljum ekki. Er það  ekki bara rökrétt ályktun? Það finnst mér allavega og miklu skemmtilegri hugmynd heldur en að trúa því að við getum rannsakað og vitað allt

[Júlíus Valsson, 15.5.2009 kl. 12:21]

Jú Ragnhildur, mennskilja ekki allt. Við erum enn í mestu vandræðum með að skýra ýmislegt til hlítar svo sem aðdráttaraflið.