Mnohovesmír

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Skočit na navigaci Skočit na vyhledávání

Mnohovesmír (též multivesmír, multiversum, v angličtině multiverse) je teorie o existenci mnoha vesmírů. Jde o pojem, který se používá:

Ve vědě:

  • Mnohovesmír se objevuje jako předpoklad některých kosmologických teorií nebo v jedné z interpretací kvantové teorie ("mnohosvětová" interpretace).
  • Paralelní vesmíry – koncept, kdy známý vesmír je jen jedním z mnoha a mezi jednotlivými paralelními vesmíry lze nějakým způsobem cestovat (červí díry). Existuje oprávněná domněnka, že pokud by opravdu existovalo více navzájem různých vesmírů, je možné, že by tyto jiné vesmíry mohly mít i odlišné přírodní (fyzikální, chemické) zákony, než má vesmír náš.

Ve fikci (především sci-fi a fantasy literatuře):

Hypotézy mnohovesmíru ve fyzice[editovat | editovat zdroj]

Umělcova představa mnohovesmíru úrovně II.

Kategorie[editovat | editovat zdroj]

Max Tegmark a Brian Greene vytvořili schéma pro kategorizaci různých teoretických typů mnohovesmírů nebo typů vesmírů, které teoreticky tvoří mnohovesmír.

Čtyři úrovně podle Marka Tegmarka[editovat | editovat zdroj]

Kosmolog Mark Tegmark vyvořil taxonomii vesmírů kromě známého pozorovatelného vesmíru. Úrovně v Tegmarkově klasifikaci jsou uspořádané tak, že následující úroveň může být chápána jako rozšíření předcházející a jsou stručně popsány níže. [1][2]

Úroveň I: Za naším kosmologickým horizontem[editovat | editovat zdroj]

Všeobecný předpoklad pro chaotickou inflaci je nekonečný ergodický vesmír, který musí obsahovat Hubbleovy objemy splňující počáteční podmínky. Následkem toho nekonečný vesmír obsahuje nekonečný počet Hubbleových objemů. Ve všech platí stejné fyzikální zákony a konstaty. Co se týče konfigurace, jako je například rozložení hmoty, skoro všechny se budou lišit od našeho Hubbleova objemu. Napříč tomu budou existovat Hubbleovy objemy s podobnou, či dokonce identickou konfigurací, protože existuje nekonečný počet Hubbleových objemů velmi daleko za naším kosmologickým horizontem. Tegmark odhadl vzdálenost objemu, který je identický s naším, na 210118 metrů od nás.[3] Při předpokladu nekonečného vesmíru by existoval nekonečný počet Hubbleových objemů identických s naším.[4] To odpovídá přímo kosmologickému principu, který říká, že náš Hubbleův objem není výjimečný ani unikátní.

Úroveň II: Vesmíry s rozdílnými fyzikálními konstantami[editovat | editovat zdroj]

"Bublinový vesmír": Každý disk je bublinový vesmír (Vesmír 1 až Vesmír 6 představují rozdílné bubliny; jejich fyzikální konstanty se liší od našich); náš vesmír je jen jednou z bublin.

V teorii věčné inflace, variaci teorie kosmické inflace, se mnohovesmír nebo prostor jako takový rozpíná a bude rozpínat navěky, ale některé oblasti prostoru se přestaly rozpínat a vytvořily samostatné bubliny (jako plynové kapsy v kynoucím chlebu). Takovéto bubliny jsou zárodky mnohovesmírů úrovně I. Linde a Vančurin vypočítali množství těchto vesmírů řádově v 101010000000.[5] V rozdílných bublinách může nastat rozdílné spontánní narušení symetrie, což může vyústit v rozdílné vlastnosti jako například v rozdílné fyzikální konstanty.[4] Tato úroveň zahrnuje teorii oscilačního vesmíru od Johna Archibalda Wheelera a teorii plodných vesmírů od Leeho Smolina.

Úroveň III: Mnohosvětová interpretace kvantové mechaniky[editovat | editovat zdroj]

Mnohosvětová interpretace (MWI) od Hugha Everetta je jednou z několika hlavních interpretací kvantové mechaniky. V krátkosti, jedním z aspektů kvantové mechaniky je, že některé pozorování se nedají zcela předpovědět. Namísto toho existuje množina možných pozorování, každé s jinou pravděpodobností. MWI říká, že každé z těchto pozorování se odehrává v jiném vesmíru. Předpokládejme, že hodíme kostkou o šesti stranách a že číselný výsledek hodu odpovídá kvantově mechanickému pozorování. Všech 6 možností dopadu kostky představuje 6 rozdílných vesmírů (Přesněji MWI je jenom jeden vesmír, ale po rozdělení do vícero světů spolu tyto světy nemůžou interagovat).[6][7]

Tegmark tvrdí, že mnohovesmír III. úrovně neobsahuje více možností v daném Hubbleovu objemu jako mnohovesmíry úrovně I a II. Ve výsledku všechny možné světy vytvořené štěpením mnohovesmíru III. úrovně se stejnými fyzikálními konstantami je možné nalézt v některém Hubbleově objemu úrovně I. Tegmark dále píše, že "Jediný rozdíl, mezi úrovní I a III je místo, kde existují tví dvojníci. V úrovni I žijí někde jinde ve starém dobrém trojrozměrném prostoru. V úrovni III žijí na jiné kvantové větvi v nekonečně rozměrném Hilbertově prostoru." Podobně všechny bublinové vesmíry II. úrovně s rozdílnými fyzikálními konstantami se dají nalézt jako světy vytvořené štěpením v momentě spontánního narušení symetrie v mnohovesmíru III. úrovně.[4]. Podle Yasunoriho Nomury, Raphaela Boussa a Leonarda Susskinda je tomu tak proto, že globální časoprostor objevující se v mnohovesmíru o nekonečné inflaci je nadbytečný koncept. Z toho vyplývá, že mnohovesmíry I., II. a III. úrovně jsou de facto to samé. Tato hypotéza se nazývá "Mnohovesmír = kvantově mnoho světů". Podle Yasunoriho Nomury je tento mnohovesmír statický a čas je prostá iluze.

S myšlenkou vícera světů souvisí myšlenka vícera historií od Richarda Feynmana a vícerých myslí od Heinze-Dietera Zeha.

Úroveň IV: Konečný soubor[editovat | editovat zdroj]

Jako konečný soubor označujeme hypotézu samotného Tegmarka. Tato úroveň považuje všechny vesmíry, které se dají popsat pomocí rozličných matematických stuktur, za stejně reálné. Tegmark tvrdí, že: "Abstraktní matematika je tak všeobecná, že každá Teorie všeho (TOE), definovatelná čistě formálním způsobem (nezávisle na nepřesné lidské terminologii), je zároveň matematickou strukturou. Například TOE zahrnující soubor rozličných typů entit (řekněme označovaných slovy) a vztahů mezi nimi (řekněme označovaných dalšími slovy) není nic jiného, než to, co matematici nazývají model teorie množin a všeobecně lze najít formální systém tohoto modelu." Tvrdí, že to "znamená, že jakákoliv možná teorie paralelních vesmírů lze popsat pomocí IV. úrovně" a "zahrnuje všechny možnosti, proto uzavírá hierarchii mnohovesmírů a neexistuje nic jako, řekněme, úroveň V." [8]

Naproti tomu Jürgen Schmidhuber tvrdí, že soubor matematických struktur není ani dostatečně definovaný a připouští jen vesmíry popsatelné pomocí konstruktivní matematiky, tzn. počítačového programu. Schmidhuber výslovně zahrnuje i vesmíry popsatelné nerozhodnutelnými programy, jejichž výstupní bity se po určitém čase shodují, i když samotná doba shody může být nepředvídatelná pomocí konečného programu kvůli omezením problému zastavení Kurta Gödela.[9][10][11] Také výslovně řeší více omezenou skupinu rychle vypočítatelných vesmírů.[12]

Reference[editovat | editovat zdroj]

  1. TEGMARK, Max. Parallel Universes. Scientific American. 2003. (anglicky) 
  2. TEGMARK, Max. Parallel Universes. [s.l.]: [s.n.], 2003. Dostupné online. (anglicky) 
  3. Max Tegmark. Parallel Universes. In "Science and Ultimate Reality: from Quantum to Cosmos", honoring John Wheeler's 90th birthday. J. D. Barrow, P.C.W. Davies, & C.L. Harper eds. Cambridge University Press (2003). 2003. Bibcode 2003astro.ph..2131T. arXiv astro-ph/0302131. (anglicky) 
  4. a b c "Parallel universes. Not just a staple of science fiction, other universes are a direct implication of cosmological observations.", Tegmark M., Sci Am. 2003 May;288(5):40–51.
  5. Zyga, Lisa"Physicists Calculate Number of Parallel Universes", PhysOrg, 16 October 2009.
  6. Tegmark, Max, The Interpretation of Quantum Mechanics: Many Worlds or Many Words?, 1998.
  7. Deutsch, David, David Deutsch's Many Worlds, Frontiers, 1998.
  8. TEGMARK, Max. Parallel Universes. [s.l.]: [s.n.], 2003. Dostupné v archivu pořízeném z originálu dne 29 November 2003. (anglicky)  (PDF)
  9. J. Schmidhuber (1997): A Computer Scientist's View of Life, the Universe, and Everything. Lecture Notes in Computer Science, pp. 201–208, Springer: IDSIA – Dalle Molle Institute for Artificial Intelligence
  10. J. Schmidhuber (2000): Algorithmic Theories of EverythingarXiv.org e-Print archive
  11. J. Schmidhuber (2002): Hierarchies of generalized Kolmogorov complexities and nonenumerable universal measures computable in the limit. International Journal of Foundations of Computer Science 13(4):587–612 IDSIA – Dalle Molle Institute for Artificial Intelligence
  12. J. Schmidhuber (2002): The Speed Prior: A New Simplicity Measure Yielding Near-Optimal Computable Predictions. Proc. 15th Annual Conference on Computational Learning Theory (COLT 2002), Sydney, Australia, Lecture Notes in Artificial Intelligence, pp. 216–228. Springer: IDSIA – Dalle Molle Institute for Artificial Intelligence

Externí odkazy[editovat | editovat zdroj]