Typerna av parallella universum

Fysiker talar om parallella universum, men det är inte alltid klart vad de menar. Menar de alternativa historier om vårt eget universum, som de ofta visas i science fiction, eller hela andra universum utan någon verklig koppling till vårt?

Fysiker använder frasen "parallella universum" för att diskutera olika begrepp, och det kan ibland bli lite förvirrande. Till exempel tror vissa fysiker starkt på idén om a multiverse för kosmologiska ändamål, men tror inte faktiskt på Många världstolkningar (MWI) av kvantfysik.

Det är viktigt att inse att parallella universum egentligen inte är en teori inom fysiken, utan snarare en slutsats som kommer ut ur olika teorier inom fysiken. Det finns olika skäl till att tro på flera universum som en fysisk verklighet, främst att göra med det faktum att vi absolut inte har någon anledning att anta att vårt observerbara universum är allt som finns.

Det finns två grundläggande uppdelningar av parallella universum som kan vara till hjälp att överväga. Den första presenterades 2003 av Max Tegmark och den andra presenterades av Brian Greene i sin bok "The Hidden Reality."

2003 undersökte MIT-fysikern Max Tegmark idén om parallella universum i en artikel publicerad i en samling med titeln "Science and Ultimate Reality". I uppsatsen delar Tegmark de olika typerna av parallella universum som tillåts av fysik i fyra olika nivåer:

• Nivå 1: Regioner bortom kosmisk horisont: Universum är väsentligen oändligt stort och innehåller materia i ungefär samma fördelning som vi ser det i hela universum. Matter kan bara kombineras i så många olika konfigurationer. Med tanke på en oändlig mängd utrymme anser det att det finns en annan del av universumet i vilket ett exakt duplikat av vår värld finns.
• Nivå 2: Andra bubblor efter inflation: Separata universum springer upp som bubblor av rumtid genomgå sin egen form av expansion, enligt de regler som dikteras av inflationsteorin. Fysikens lagar i dessa universum kan vara mycket annorlunda än våra egna.
• Nivå 3: Kvantfysikens många världar: Enligt denna metod för kvantfysik, utvecklas händelser på varje enskilt sätt, bara i olika universum. Science fiction "alternate history" -historier använder den här typen av en parallell universummodell, så det är den mest kända utanför fysiken.
• Nivå 4: Andra matematiska strukturer: Denna typ av parallella universum är en typ av fångst för andra matematiska strukturer som vi kan föreställa oss, men som vi inte ser som fysiska verkligheter i vårt universum. Parallella universum på nivå 4 är sådana som styrs av olika ekvationer än de som styr vårt universum. Till skillnad från nivå 2-universum är det inte bara olika manifestationer av samma grundläggande regler, utan helt olika uppsättningar av regler.

Brian Greenes klassificeringssystem från hans bok från 2011, "The Hidden Reality", är ett mer detaljerat tillvägagångssätt än Tegmarks. Nedan finns Greenes klasser av parallella universum, men vi har också lagt till Tegmarksnivån som de faller under:

• Quilted Multiverse (Nivå 1): Rymden är oändlig, därför finns det någonstans områden i rymden som exakt kommer att härma vår egen rymdregion. Det finns en annan värld "där ute" någonstans där allt utvecklas exakt när det utvecklas på jorden.
• Inflationär multiverse (Nivå 1 & 2): Inflationsteori i kosmologi förutsäger ett expansivt universum fylld med "bubbelunivers", vars universum bara är ett.
• Brane Multiverse (Nivå 2): Strängteorin lämnar möjligheten att vårt universum är på bara en tredimensionell brane, medan andra klossar av valfritt antal dimensioner kan ha helt andra universum på sig.
• Cyklisk multivers (Nivå 1): Ett möjligt resultat från strängteorin är att klossar kan kollidera med varandra, vilket resulterar i universums lek stora lugg som inte bara skapade vårt universum utan möjligen andra.
• Landscape Multiverse (Nivå 1 och 4): Stringteorin lämnar många olika grundläggande egenskaper i universum som kombineras med inflationstiden multiverse, betyder att det kan finnas många bubblaunivers där ute som har grundläggande olika fysiska lagar än universumet vi bebo.
• Quantum Multiverse (Nivå 3): Detta är i grunden kvantmekanikens många världstolkning (MWI); allt som kan hända gör... i något universum.
• Holographic Multiverse (Nivå 4): Enligt den holografiska principen finns det ett fysiskt ekvivalent parallellt universum som skulle finns på en avlägsen avgränsande yta (universumets kant), där allt om vårt universum är exakt speglad.
• Simulerad Multiverse (Nivå 4): Teknik kommer eventuellt att gå vidare till den punkt där datorer kan simulera var och en detalj av universum och därmed skapa en simulerad mångfald vars verklighet är nästan lika komplex som vår egen.
• Ultimate Multiverse (Nivå 4): I den mest extrema versionen av att titta på parallella universum skulle varje enskild teori som skulle kunna existera behöva finnas i någon form någonstans.