Ακόμη και οι φυσικοί βρίσκουν το Πολυσύμπαν αμυδρά ενοχλητικό

Πώς νιώθετε για το πολυσύμπαν;» Η ερώτηση δεν ήταν άτοπη στην αυτοσχέδια διάλεξή μας στο τραπέζι του δείπνου, ωστόσο με έπιασε εντελώς απρόοπτα. Δεν είναι ότι δεν με έχουν ρωτήσει ποτέ πριν για το πολυσύμπαν, αλλά η εξήγηση μιας θεωρητικής κατασκευής είναι πολύ διαφορετική από το να πεις πώς νιώθεις γι 'αυτό. Μπορώ να παρουσιάσω όλα τα τυπικά επιχειρήματα και να απαριθμήσω τους διανοητικούς κόμπους που ένα πολυσύμπαν θα ξεμπλέξει. Μπορώ να περάσω μέσα από τα γεγονότα και τις τεχνικές λεπτομέρειες, αλλά σκοντάφτω πάνω στις συνέπειες.

Στη φυσική δεν πρέπει να μιλάμε για το πώς νιώθουμε. Είμαστε μια σκληροτράχηλη, ποσοτική και εμπειρική επιστήμη. Αλλά ακόμη και η καλύτερη από την απαθή ανάλυσή μας ξεκινά μόνο αφού αποφασίσουμε ποια λεωφόρο θα ακολουθήσουμε. Όταν ένα πεδίο είναι εκκολαπτόμενο, τείνουν να υπάρχει μια σειρά επιλογών που πρέπει να ληφθούν υπόψη, όλες εκ των οποίων έχουν κάποια αξία, και συχνά ενστικτωδώς μας ελκύει μία. Αυτή η επιλογή καθοδηγείται από έναν συναισθηματικό συλλογισμό που υπερβαίνει τη λογική. Η θέση με την οποία επιλέγετε να ευθυγραμμιστείτε είναι, όπως λέει ο φυσικός Leonard Susskind του Πανεπιστημίου του Στάνφορντ, «κάτι περισσότερο από επιστημονικά γεγονότα και φιλοσοφικές αρχές. Πρόκειται για το τι συνιστά καλό γούστο στην επιστήμη. Και όπως όλα τα επιχειρήματα σχετικά με τη γεύση, περιλαμβάνει τις αισθητικές ευαισθησίες των ανθρώπων.»

Η δική μου έρευνα είναι στη θεωρία χορδών και ένα από τα χαρακτηριστικά της είναι ότι υπάρχουν πολλές λογικά συνεπείς εκδοχές του σύμπαντος εκτός από τη δική μας. Η ίδια διαδικασία που δημιούργησε το σύμπαν μας μπορεί επίσης να φέρει στη ζωή αυτές τις άλλες δυνατότητες, δημιουργώντας ένα άπειρο από άλλα σύμπαντα όπου ό,τι μπορεί να συμβεί, συμβαίνει. Η αλυσίδα των επιχειρημάτων ξεκινά από ένα μέρος με το οποίο είμαι εξοικειωμένος και μπορώ να παρακολουθήσω την άνθηση που κάνουν οι εξισώσεις καθώς χορεύουν στη σελίδα προς αυτό το συγκεκριμένο συμπέρασμα, αλλά, ενώ κατανοώ το πολυσύμπαν ως μια μαθηματική κατασκευή, δεν μπορώ να φέρω να πιστέψω ότι θα ξεφύγει από τη σφαίρα της θεωρίας και θα βρει μια εκδήλωση στη φυσική πραγματικότητα. Πώς μπορώ να προσποιούμαι ότι δεν έχω πρόβλημα να αποδεχτώ το γεγονός ότι άπειρα αντίγραφά μου μπορεί να παρελαύνουν σε παράλληλους κόσμους κάνοντας επιλογές πανομοιότυπες και διαφορετικές από τις δικές μου;

Δεν είμαι μόνος στην αμφιθυμία μου. Το πολυσύμπαν έχει συζητηθεί έντονα και συνεχίζει να αποτελεί πηγή πόλωσης μεταξύ μερικών από τους πιο εξέχοντες επιστήμονες της εποχής. Η συζήτηση για το πολυσύμπαν δεν είναι μια συζήτηση για τις λεπτομέρειες μιας θεωρίας. Είναι ένας αγώνας για την ταυτότητα και τις συνέπειες, για το τι συνιστά εξήγηση, τι συνίσταται στην απόδειξη, πώς ορίζουμε την επιστήμη και αν υπάρχει νόημα σε όλα αυτά.

Κάθε φορά που μιλάω για το πολυσύμπαν, ένα από τα ερωτήματα που αναπόφευκτα τίθεται είναι αυτό στο οποίο έχω πραγματικά μια απάντηση. Είτε ζούμε σε ένα σύμπαν είτε σε ένα πολυσύμπαν, αυτές οι ταξινομήσεις σχετίζονται με κλίμακες τόσο μεγάλες που αψηφούν τη φαντασία. Ανεξάρτητα από το αποτέλεσμα, η ζωή γύρω μας δεν πρόκειται να αλλάξει με τον ένα ή τον άλλο τρόπο. Γιατί έχει σημασία;

Έχει σημασία γιατί το πού βρισκόμαστε επηρεάζει το ποιοι είμαστε. Διαφορετικά μέρη προκαλούν διαφορετικές αντιδράσεις, δημιουργούν διαφορετικές πιθανότητες. το ίδιο αντικείμενο μπορεί να φαίνεται δραματικά διαφορετικό σε διαφορετικά φόντο. Με περισσότερους τρόπους από ό,τι ίσως συνειδητοποιούμε, διαμορφωνόμαστε από τους χώρους που κατοικούμε. Το σύμπαν είναι η απόλυτη έκταση. Περιέχει κάθε αρένα, κάθε πλαίσιο στο οποίο μπορούμε να συνειδητοποιήσουμε την ύπαρξη. Αντιπροσωπεύει το άθροισμα των δυνατοτήτων, το πλήρες σύνολο όλων όσων μπορούμε να είμαστε.

Μια μέτρηση έχει νόημα μόνο μέσα σε ένα πλαίσιο αναφοράς. Οι αριθμοί είναι σαφώς αφηρημένοι μέχρι να συνδυαστούν με μονάδες, αλλά ακόμη και ασαφείς εκτιμήσεις όπως «πολύ μακριά», «πολύ μικρό» και «πολύ παράξενο» προϋποθέτουν ένα σύστημα συντεταγμένων. Το υπερβολικά μακριά επικαλείται μια προέλευση. Το πολύ μικρό αναφέρεται σε μια κλίμακα. πολύ περίεργο συνεπάγεται ένα πλαίσιο. Σε αντίθεση με τις μονάδες, οι οποίες δηλώνονται πάντα, το πλαίσιο αναφοράς των υποθέσεων σπάνια προσδιορίζεται, και ωστόσο οι τιμές που αποδίδουμε σε πράγματα —αντικείμενα, φαινόμενα, εμπειρίες— βαθμονομούνται σε σχέση με αυτούς τους αόρατους άξονες.

Αν ανακαλύψουμε ότι το μόνο που ξέρουμε, και το μόνο που μπορούμε να μάθουμε, είναι μόνο μια τσέπη στο πολυσύμπαν, ολόκληρο το θεμέλιο πάνω στο οποίο έχουμε βάλει το πλέγμα συντεταγμένων μας μετατοπίζεται. Οι παρατηρήσεις δεν αλλάζουν, αλλά οι επιπτώσεις αλλάζουν. Η παρουσία αυτών των άλλων συμπάντων με φυσαλίδες εκεί έξω μπορεί να μην επηρεάσει τους αριθμούς που μετράμε εδώ στα όργανα μας, αλλά θα μπορούσε να επηρεάσει ριζικά τον τρόπο με τον οποίο τα ερμηνεύουμε.

Το πρώτο πράγμα που σας εντυπωσιάζει στο πολυσύμπαν είναι η απεραντοσύνη του. Είναι μεγαλύτερο από οτιδήποτε έχει αντιμετωπιστεί ποτέ η ανθρωπότητα - η μεγαλοπρέπεια είναι σιωπηρή στο όνομα. Θα ήταν κατανοητό εάν οι παθιασμένες αντιδράσεις που προκαλεί το πολυσύμπαν προέρχονταν από το αίσθημα της μείωσης. Ωστόσο, το μέγεθος του πολυσύμπαντος είναι ίσως το λιγότερο αμφιλεγόμενο χαρακτηριστικό του.

Ο Gian Giudice, επικεφαλής της θεωρητικής ομάδας του CERN, μιλάει για τους περισσότερους φυσικούς όταν λέει ότι μια ματιά στον ουρανό μας καθορίζει. Γνωρίζουμε ήδη την κλίμακα μας. Εάν το πολυσύμπαν αποδειχτεί πραγματικό, λέει, «το πρόβλημα με εμένα έναντι της απεραντοσύνης του σύμπαντος δεν θα αλλάξει». Στην πραγματικότητα, πολλοί βρίσκουν παρηγοριά στην κοσμική προοπτική. Πλαισιωμένοι ενάντια στο σύμπαν, όλα τα προβλήματά μας, όλο το δράμα της καθημερινής ζωής, μειώνεται τόσο δραματικά που «οτιδήποτε συμβαίνει εδώ είναι άσχετο», λέει ο φυσικός και συγγραφέας Lawrence Krauss. "Βρίσκω μεγάλη παρηγοριά σε αυτό."

Από τις εκπληκτικές φωτογραφίες που έστειλε το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble στα ποιήματα του Octavio Paz για την «τεράστια νύχτα» μέχρι το «Galaxy Song» των Monty Python που τραγουδιέται «όποτε η ζωή σε τσακίζει», υπάρχει ρομαντισμός που συνδέεται με το λιλιπούτειο μέγεθος μας. Σε κάποιο σημείο της ιστορίας μας, φαίνεται ότι έχουμε συμβιβαστεί με το γεγονός ότι είμαστε απειροελάχιστοι.

Αν δεν είναι επειδή τρομοκρατούμαστε από την κλίμακα, μήπως αντιστεκόμαστε στην έννοια του πολυσύμπαντος επειδή περιλαμβάνει κόσμους που δεν είναι ορατοί και φαίνονται καταδικασμένοι να παραμείνουν έτσι; Αυτό είναι πράγματι ένα κοινό παράπονο που ακούω από τους συναδέλφους μου. Ο Νοτιοαφρικανός φυσικός Τζορτζ Έλις (ο οποίος είναι σθεναρά αντίθετος με το πολυσύμπαν) και ο Βρετανός κοσμολόγος Μπέρναρντ Καρ (εξίσου ισχυρός υποστηρικτής) έχουν συζητήσει τέτοια θέματα σε μια σειρά συναρπαστικών συνομιλιών. Ο Carr προτείνει το θεμελιώδες σημείο εκτροπής τους αφορά «ποια χαρακτηριστικά της επιστήμης πρέπει να θεωρούνται ιερά». Ο πειραματισμός είναι το παραδοσιακό σημείο αναφοράς. Οι συγκριτικές παρατηρήσεις είναι ένα αποδεκτό υποκατάστατο:Οι αστρονόμοι δεν μπορούν να χειριστούν τους γαλαξίες, αλλά τους παρατηρούν κατά εκατομμύρια, σε διάφορες μορφές και στάδια. Καμία προσέγγιση δεν ταιριάζει στο πολυσύμπαν. Βρίσκεται επομένως εκτός του πεδίου της επιστήμης;

Ο Susskind, ένας από τους πατέρες της θεωρίας χορδών, ακούγεται μια καθησυχαστική νότα. Υπάρχει μια τρίτη προσέγγιση στην εμπειρική επιστήμη:να συμπεράνουμε αόρατα αντικείμενα και φαινόμενα από εκείνα τα πράγματα που βλέπουμε. Δεν χρειάζεται να φτάσουμε μέχρι τις αιτιατά αποσυνδεδεμένες περιοχές του χωροχρόνου για να βρούμε παραδείγματα. Τα υποατομικά σωματίδια θα κάνουν. Τα κουάρκ είναι μόνιμα συνδεδεμένα μεταξύ τους σε πρωτόνια, νετρόνια και άλλα σύνθετα σωματίδια. «Είναι, θα λέγαμε, κρυμμένοι πίσω από ένα… πέπλο», λέει ο Susskind, «αλλά μέχρι τώρα, αν και κανένα μεμονωμένο κουάρκ δεν έχει δει ποτέ μεμονωμένα, δεν υπάρχει κανείς που να αμφισβητεί σοβαρά την ορθότητα της θεωρίας των κουάρκ. Είναι μέρος της θεμελιώδους βάσης της σύγχρονης φυσικής.»

Επειδή το σύμπαν διαστέλλεται τώρα με επιταχυνόμενο ρυθμό, οι γαλαξίες που βρίσκονται επί του παρόντος στον ορίζοντα του οπτικού μας πεδίου σύντομα θα ωθηθούν πέρα ​​από την άκρη. Δεν περιμένουμε να πέσουν στη λήθη πια από όσο περιμένουμε να διαλυθεί ένα πλοίο όταν πλέει στον ορίζοντα. Εάν οι γαλαξίες που γνωρίζουμε μπορούν να υπάρχουν σε κάποια μακρινή περιοχή πέρα ​​από την όραση, ποιος θα πει ότι άλλα πράγματα δεν μπορούν να είναι εκεί; Πράγματα που δεν έχουμε δει και δεν πρόκειται ποτέ; Μόλις παραδεχτούμε την πιθανότητα ότι υπάρχουν περιοχές πέρα ​​από τις αρμοδιότητές μας, οι επιπτώσεις αυξάνονται εκθετικά. Ο Βρετανός Βασιλικός αστρονόμος, Μάρτιν Ρις, συγκρίνει αυτή τη λογική με τη θεραπεία αποστροφής. Όταν παραδέχεστε ότι υπάρχουν γαλαξίες πέρα ​​από τον σημερινό μας ορίζοντα, «ξεκινάτε με μια μικρή αράχνη σε μεγάλη απόσταση», αλλά, πριν το καταλάβετε, απελευθερώνετε την πιθανότητα ενός πολυσύμπαντος-πλήρης με άπειρους κόσμους, ίσως πολύ διαφορετικούς από το δικό σας—βρείτε «μια ταραντούλα να σέρνεται παντού».

Ούτως ή άλλως, η έλλειψη ικανότητας άμεσης χειραγώγησης αντικειμένων δεν έχει συμπεριληφθεί ποτέ στα προσωπικά μου κριτήρια για μια καλή φυσική θεωρία. Ό,τι με ενοχλεί σχετικά με το πολυσύμπαν, είμαι σίγουρος ότι δεν είναι αυτό.

Το πολυσύμπαν αμφισβητεί μια ακόμη από τις πιο αγαπημένες μας πεποιθήσεις - αυτή της μοναδικότητας. Θα μπορούσε αυτή να είναι η ρίζα του προβλήματός μας με αυτό; Όπως εξηγεί ο κοσμολόγος των Tufts, Alexander Vilenkin, ανεξάρτητα από το πόσο μεγάλη είναι η παρατηρήσιμη περιοχή μας, εφόσον είναι πεπερασμένη, μπορεί να βρίσκεται μόνο σε έναν πεπερασμένο αριθμό κβαντικών καταστάσεων. Ο καθορισμός αυτών των καταστάσεων καθορίζει μοναδικά το περιεχόμενο της περιοχής. Εάν υπάρχουν άπειρες πολλές τέτοιες περιοχές, η ίδια διαμόρφωση θα αναπαραχθεί αναγκαστικά αλλού. Ο ακριβής κόσμος μας εδώ—μέχρι την τελευταία λεπτομέρεια—θα αναπαραχθεί. Εφόσον η διαδικασία συνεχίζεται στο άπειρο, θα υπάρξουν τελικά όχι ένα, αλλά άπειρα αντίγραφά μας.

«Βρήκα την παρουσία όλων αυτών των αντιγράφων καταθλιπτική», λέει ο Vilenkin. «Ο πολιτισμός μας μπορεί να έχει πολλά μειονεκτήματα, αλλά τουλάχιστον θα μπορούσαμε να ισχυριστούμε ότι είναι μοναδικός—σαν ένα έργο τέχνης. Και τώρα δεν μπορούμε πλέον να το πούμε αυτό». Ξέρω τι εννοεί. Αυτό με ενοχλεί επίσης, αλλά δεν είμαι σίγουρος ότι φτάνει στη ρίζα της δυσαρέσκειάς μου. Όπως λέει ο Vilenkin, κάπως λυσσασμένα:«Δεν είμαι αρκετά αλαζονικός για να πω στην πραγματικότητα αυτό που θα έπρεπε να είναι».

Η ουσία της συζήτησης, τουλάχιστον για μένα, βρίσκεται σε μια περίεργη ειρωνεία. Αν και το πολυσύμπαν διευρύνει την αντίληψή μας για τη φυσική πραγματικότητα σε σχεδόν ασύλληπτο βαθμό, αισθάνεται κλειστοφοβικό καθώς οριοθετεί ένα εξωτερικό όριο στη γνώση μας και στην ικανότητά μας να αποκτούμε γνώση. Εμείς οι θεωρητικοί ονειρευόμαστε έναν κόσμο χωρίς αυθαιρεσίες, του οποίου οι εξισώσεις είναι εντελώς αυτοτελείς. Στόχος μας είναι να βρούμε μια θεωρία τόσο λογικά ολοκληρωμένη, τόσο αυστηρά περιορισμένη από αυτοσυνέπεια, ώστε να μπορεί να πάρει μόνο αυτή τη μοναδική μορφή. Τότε, τουλάχιστον, ακόμα κι αν δεν ξέρουμε από πού προήλθε η θεωρία ή γιατί, η δομή δεν θα φαίνεται αυθαίρετη. Όλες οι θεμελιώδεις σταθερές της φύσης θα προέκυπταν «από μαθηματικά και π και 2», όπως το θέτει ο φυσικός του Μπέρκλεϊ Ραφαέλ Μπούσο.

Αυτό είναι το δέλεαρ της γενικής θεωρίας της σχετικότητας του Αϊνστάιν - ο λόγος που οι φυσικοί σε όλο τον κόσμο αναφωνούν για την εξαιρετική, διαρκή ομορφιά της. Οι θεωρήσεις συμμετρίας υπαγορεύουν τις εξισώσεις τόσο καθαρά που η θεωρία φαίνεται αναπόφευκτη. Αυτό θέλαμε να αντιγράψουμε σε άλλους τομείς της φυσικής. Και μέχρι στιγμής έχουμε αποτύχει.

Για δεκαετίες, οι επιστήμονες αναζητούσαν έναν φυσικό λόγο για τον οποίο οι θεμελιώδεις σταθερές πρέπει να λάβουν τις τιμές που παίρνουν, αλλά μέχρι στιγμής δεν έχει βρεθεί κανένας. Στην πραγματικότητα, όταν χρησιμοποιούμε τις τρέχουσες θεωρίες μας για να μαντέψουμε την πιθανή τιμή σε ορισμένες από αυτές τις παραμέτρους, οι απαντήσεις απέχουν τόσο πολύ από αυτό που μετράται που είναι αστείο. Αλλά τότε πώς εξηγούμε αυτές τις παραμέτρους; Αν υπάρχει μόνο αυτό το μοναδικό σύμπαν, οι παράμετροι που διέπουν το σχεδιασμό του επενδύονται με ιδιαίτερη σημασία. Είτε η διαδικασία που τις διέπει είναι εντελώς τυχαία είτε πρέπει να υπάρχει κάποια λογική, ίσως ακόμη και κάποιο σχέδιο, πίσω από την επιλογή.

Καμία επιλογή δεν φαίνεται ιδιαίτερα ελκυστική. Ως επιστήμονες, ξοδεύουμε τη ζωή μας αναζητώντας νόμους επειδή πιστεύουμε ότι υπάρχουν λόγοι για τους οποίους συμβαίνουν τα πράγματα, ακόμη και όταν δεν τους καταλαβαίνουμε. ψάχνουμε για μοτίβα γιατί πιστεύουμε ότι υπάρχει κάποια τάξη στο σύμπαν ακόμα κι αν δεν το βλέπουμε. Η καθαρή, τυχαία πιθανότητα δεν είναι κάτι που ταιριάζει με αυτήν την κοσμοθεωρία.

Αλλά η επίκληση του σχεδιασμού δεν είναι επίσης πολύ δημοφιλής, επειδή συνεπάγεται μια υπηρεσία που υπερισχύει του φυσικού νόμου. Αυτός ο οργανισμός πρέπει να ασκεί επιλογή και κρίση, η οποία - ελλείψει μιας άκαμπτης, απόλυτα ισορροπημένης και αυστηρά περιορισμένης δομής, όπως αυτή της γενικής σχετικότητας - είναι αναγκαστικά αυθαίρετη. Υπάρχει κάτι σαφώς μη ικανοποιητικό στην ιδέα ότι υπάρχουν πολλά λογικά πιθανά σύμπαντα, από τα οποία μόνο ένα έχει πραγματοποιηθεί. Αν ίσχυε αυτό, όπως είπε ο κοσμολόγος Dennis Sciama, θα έπρεπε να σκεφτείς «υπάρχει [κάποιος] που κοιτάζει αυτή τη λίστα και λέει "καλά, δεν θα έχουμε αυτό το ένα, και δεν θα το έχουμε αυτό. . Θα έχουμε αυτό, μόνο αυτό.»

Προσωπικά μιλώντας, αυτό το σενάριο, με όλες τις συνδηλώσεις του τι θα μπορούσε να ήταν, με στεναχωρεί. Στο μυαλό μου αιωρείται ένα αχνό κολάζ εικόνων:ταλαιπωρημένα παιδιά σε ένα ορφανοτροφείο σε κάποια ξεχασμένη ταινία όταν ένα από την ομάδα υιοθετείται. τα πρόσωπα των ανθρώπων που κυνηγούσαν πυρετωδώς ένα όνειρο, αλλά δεν το κατάφεραν. σκέψεις για αποβολές πρώτου τριμήνου. Όλα αυτά τα πράγματα που παραλίγο να ζωντανέψουν, αλλά δεν έγιναν, αναστατώθηκαν. Αν δεν υπάρχει ένας θεωρητικός περιορισμός που αποκλείει όλες τις πιθανότητες εκτός από μία, η επιλογή φαίνεται σκληρή και άδικη.

Σε μια τόσο προσεκτικά βαθμονομημένη δημιουργία, πώς μπορούμε να εξηγήσουμε τον περιττό πόνο; Δεδομένου ότι τέτοιες φιλοσοφικές, ηθικές και ηθικές ανησυχίες δεν είναι η επαρχία της φυσικής, οι περισσότεροι επιστήμονες αποφεύγουν να τις σχολιάσουν, αλλά ο νομπελίστας Στίβεν Γουάινμπεργκ το διευκρίνισε:«Το αν η ζωή μας δείχνει στοιχεία για έναν καλοπροαίρετο σχεδιαστή… είναι μια ερώτηση που θα έχετε όλοι. να απαντήσετε μόνοι σας. Η ζωή μου ήταν απίστευτα ευτυχισμένη… αλλά ακόμα κι έτσι, έχω δει μια μητέρα να πεθαίνει οδυνηρά από καρκίνο, την προσωπικότητα ενός πατέρα που καταστράφηκε από τη νόσο του Αλτσχάιμερ και δεκάδες δεύτερα και τρίτα ξαδέρφια δολοφονήθηκαν στο Ολοκαύτωμα. Τα σημάδια ενός καλοπροαίρετου σχεδιαστή είναι αρκετά καλά κρυμμένα.»

Μπροστά στον πόνο, ένα στοιχείο τυχαίας είναι πολύ πιο εύκολο να γίνει αποδεκτό από είτε την σκληρή αμέλεια είτε την εσκεμμένη κακία ενός κατά τα άλλα σχολαστικά σχεδιασμένου σύμπαντος.

Το πολυσύμπαν υποσχέθηκε να μας απαλλάξει από αυτές τις απαίσιες σκέψεις, για να παράσχει μια τρίτη επιλογή που ξεπέρασε το δίλημμα της εξήγησης.

Σίγουρα, οι φυσικοί δεν το επινόησαν για αυτόν τον σκοπό. Το πολυσύμπαν προέκυψε από άλλες γραμμές σκέψης. Η θεωρία του κοσμικού πληθωρισμού είχε σκοπό να εξηγήσει την ευρείας κλίμακας ομαλότητα και επιπεδότητα του σύμπαντος που βλέπουμε. «Ψάχναμε για μια απλή εξήγηση του γιατί το σύμπαν μοιάζει με ένα μεγάλο μπαλόνι», λέει ο φυσικός του Στάνφορντ Αντρέι Λίντε. «Δεν ξέραμε ότι είχαμε αγοράσει κάτι άλλο». Αυτό το κάτι άλλο ήταν η συνειδητοποίηση ότι η μεγάλη έκρηξή μας δεν ήταν μοναδική και ότι στην πραγματικότητα θα έπρεπε να υπάρχει ένας άπειρος αριθμός από αυτούς, καθένας από τους οποίους δημιουργεί έναν αποσυνδεδεμένο τομέα χωροχρόνου.

Μετά ήρθε η θεωρία χορδών. Η θεωρία χορδών είναι αυτή τη στιγμή ο καλύτερος υποψήφιος που έχουμε για μια ενοποιημένη θεωρία των πάντων. Όχι μόνο πετυχαίνει το αδύνατο -συμφιλιώνοντας τη βαρύτητα και την κβαντομηχανική- αλλά επιμένει σε αυτό. Αλλά για ένα σχήμα που μειώνει την τεράστια ποικιλία του σύμπαντος μας σε ένα μινιμαλιστικό σύνολο δομικών στοιχείων, η θεωρία χορδών πάσχει από ένα μοναδικό ενοχλητικό πρόβλημα:δεν ξέρουμε πώς να προσδιορίσουμε τις ακριβείς τιμές των θεμελιωδών σταθερών της φύσης. Οι τρέχουσες εκτιμήσεις λένε ότι υπάρχουν περίπου 10⁵⁰⁰ πιθανές επιλογές - ένας αριθμός τόσο απίστευτα μεγάλος που δεν έχουμε καν όνομα για αυτόν. Η θεωρία χορδών απαριθμεί όλες τις πιθανές μορφές που μπορούν να λάβουν οι φυσικοί νόμοι και ο πληθωρισμός δημιουργεί έναν τρόπο για να πραγματοποιηθούν. Με τη γέννηση κάθε νέου σύμπαντος, μια φανταστική τράπουλα ανακατεύεται. Το χέρι που μοιράζεται καθορίζει τους νόμους που διέπουν αυτό το σύμπαν.

Το πολυσύμπαν εξηγεί πώς οι σταθερές στις εξισώσεις μας αποκτούν τις τιμές που κάνουν, χωρίς να επικαλούνται ούτε τυχαιότητα ούτε συνειδητό σχεδιασμό. Εάν υπάρχουν τεράστιοι αριθμοί σύμπαντων, που ενσωματώνουν όλους τους πιθανούς νόμους της φυσικής, μετράμε τις τιμές που κάνουμε επειδή εκεί βρίσκεται το σύμπαν μας στο τοπίο. Δεν υπάρχει βαθύτερη εξήγηση. Αυτό είναι. Αυτή είναι η απάντηση.

Όμως, όσο κι αν το πολυσύμπαν μας απελευθερώνει από την παλιά διχοτόμηση, αφήνει μια βαθιά ανησυχία. Οι ερωτήσεις που έχουμε αφιερώσει τόσο καιρό στοχαζόμενοι ίσως δεν έχουν βαθύτερη απάντηση από αυτήν ακριβώς:ότι είναι έτσι. Αυτό μπορεί να είναι το καλύτερο που μπορούμε να κάνουμε, αλλά δεν είναι το είδος της απάντησης που έχουμε συνηθίσει. Δεν τραβάει πίσω τα εξώφυλλα και δεν εξηγεί πώς λειτουργεί κάτι. Επιπλέον, καταρρίπτει το όνειρο των θεωρητικών, με τον ισχυρισμό ότι δεν θα βρεθεί ποτέ μοναδική λύση επειδή δεν υπάρχει μοναδική λύση.

Υπάρχουν κάποιοι που δεν τους αρέσει αυτή η απάντηση, άλλοι που πιστεύουν ότι δεν πληροί τις προϋποθέσεις για να χαρακτηριστούν ως απάντηση και κάποιοι που τη δέχονται.

Για τον νομπελίστα Ντέιβιντ Γκρος, το πολυσύμπαν «μυρίζει αγγέλους». Το να αποδεχτείς το πολυσύμπαν, λέει, ισοδυναμεί με το να σηκώσεις τα χέρια σου και να αποδεχτείς ότι ποτέ δεν θα καταλάβεις τίποτα πραγματικά, γιατί ό,τι κι αν δεις μπορεί να μετατραπεί σε «ιστορικό ατύχημα». Ο συνάδελφός του Νομπελίστας Gerard ’t Hooft παραπονιέται ότι δεν μπορεί να δεχτεί ένα σενάριο όπου υποτίθεται ότι «δοκιμάζετε όλες αυτές τις λύσεις μέχρι να βρείτε ένα σύμπαν που μοιάζει με τον κόσμο στον οποίο ζούμε». Λέει:«Δεν είναι αυτός ο τρόπος με τον οποίο η φυσική λειτούργησε για εμάς στο παρελθόν και δεν είναι πολύ αργά να ελπίζουμε ότι θα μπορέσουμε να βρούμε καλύτερα επιχειρήματα στο μέλλον».

Ο κοσμολόγος του Πρίνστον, Πολ Στάινχαρντ, αναφέρεται στο πολυσύμπαν ως «Θεωρία του καθενός», επειδή επιτρέπει τα πάντα, αλλά δεν εξηγεί τίποτα. «Μια επιστημονική θεωρία πρέπει να είναι επιλεκτική», λέει. «Η ισχύς του καθορίζεται από τον αριθμό των δυνατοτήτων που αποκλείει. Αν περιλαμβάνει κάθε δυνατότητα, τότε δεν αποκλείει τίποτα, τότε έχει μηδενική ισχύ». Ο Steinhardt ήταν ένας από τους πρώτους πρωταθλητές του πληθωρισμού μέχρι που συνειδητοποίησε ότι γενικά δημιούργησε το πολυσύμπαν, χαράσσοντας ένα χώρο πιθανοτήτων αντί να κάνει συγκεκριμένες προβλέψεις. Έκτοτε έγινε ένας από τους πιο ένθερμους επικριτές του πληθωρισμού. Σε ένα πρόσφατο επεισόδιο του Star Talk , παρουσιάστηκε ως υπέρμαχος των εναλλακτικών λύσεων στο πολυσύμπαν. «Τι σου έκανε ποτέ το πολυσύμπαν;» αστειεύτηκε ο οικοδεσπότης. «Κατέστρεψε μια από τις αγαπημένες μου ιδέες», απάντησε ο Steinhardt.

Η φυσική έπρεπε να είναι η επαρχία της αλήθειας, των απολυτών, των προβλέψεων. Τα πράγματα είτε είναι είτε δεν είναι. Οι θεωρίες δεν προορίζονται να είναι ελαστικές ή περιεκτικές, αλλά αντίθετα περιοριστικές, άκαμπτες, απορριπτικές. Δεδομένης μιας κατάστασης, θέλετε να είστε σε θέση να προβλέψετε το πιθανό - ιδανικά, το μοναδικό και αναπόφευκτο - αποτέλεσμα. Το πολυσύμπαν δεν μας δίνει τίποτα από αυτά.

Η συζήτηση για το πολυσύμπαν γίνεται μερικές φορές θορυβώδης, με τους σκεπτικιστές να κατηγορούν τους υποστηρικτές ότι προδίδουν την επιστήμη. Αλλά είναι σημαντικό να συνειδητοποιήσουμε ότι κανείς δεν το επέλεξε αυτό. Όλοι θέλαμε ένα σύμπαν που να ρέει οργανικά από μερικές όμορφες βαθιές αρχές. Αλλά από ό,τι μπορούμε να πούμε μέχρι στιγμής, αυτό δεν είναι το σύμπαν που έχουμε. Είναι αυτό που είναι.

Πρέπει το επιχείρημα για το πολυσύμπαν να είναι αρνητικό; Πρέπει να είναι μια μακρινή δεύτερη καλύτερη επιλογή; Πολλοί από τους συναδέλφους μου προσπαθούν να βάλουν το πολυσύμπαν σε ένα πιο ελπιδοφόρο φως. Λογικά μιλώντας, ένα άπειρο σύμπαν είναι απλούστερο από ό,τι θα ήταν ένα μεμονωμένο σύμπαν - υπάρχουν λιγότερα να εξηγηθούν. Όπως είπε ο Sciama, το πολυσύμπαν «κατά μία έννοια ικανοποιεί το ξυράφι του Occam, επειδή θέλετε να ελαχιστοποιήσετε τους αυθαίρετους περιορισμούς που βάζετε στο σύμπαν». Ο Weinberg λέει ότι μια θεωρία που είναι απαλλαγμένη από αυθαίρετες υποθέσεις και δεν έχει «προσεκτικά πειραματιστεί για να ταιριάζει με τις παρατηρήσεις» είναι όμορφη με τον δικό της τρόπο. Μπορεί να αποδειχθεί, λέει, ότι η ομορφιά που βρίσκουμε εδώ είναι παρόμοια με εκείνη της θερμοδυναμικής, ένα στατιστικό είδος ομορφιάς, που εξηγεί την κατάσταση του μακροσκοπικού συστήματος, αλλά όχι κάθε μεμονωμένου συστατικού του. "Αναζητάτε την ομορφιά, αλλά δεν μπορείτε να είστε πολύ σίγουροι εκ των προτέρων πού θα τη βρείτε ή τι είδους ομορφιά θα έχετε", λέει ο Weinberg.

Πολλές φορές, ενώ συλλογιζόμουν αυτά τα βαριά πνευματικά ζητήματα, οι σκέψεις μου επανήλθαν στην απλή, όμορφη σοφία του Μικρού Πρίγκιπα του Antoine de Saint-Exupéry, ο οποίος, έχοντας θεωρήσει το αγαπημένο του τριαντάφυλλο μοναδικό σε όλους τους κόσμους, βρίσκεται σε έναν κήπο με τριανταφυλλιές. Σαστισμένος από αυτή την προδοσία και λυπημένος από την απώλεια των συνεπειών -του τριαντάφυλλου και του δικού του- ξεσπά σε κλάματα. Τελικά συνειδητοποιεί ότι το τριαντάφυλλό του είναι «πιο σημαντικό από όλα τα εκατοντάδες άλλα» επειδή είναι δικό του.

Μπορεί να μην υπάρχει τίποτα ιδιαίτερο για ολόκληρο το σύμπαν μας, εκτός από το γεγονός ότι είναι δικό μας. Δεν είναι όμως αρκετό αυτό; Ακόμα κι αν ολόκληρη η ζωή μας, το άθροισμα όλων όσων μπορούμε ποτέ να γνωρίζουμε, αποδεικνύονται κοσμικά ασήμαντες, εξακολουθούν να είναι δικές μας. Υπάρχει κάτι που ξεχωρίζει εδώ, τώρα, το δικό μου. Το νόημα είναι κάτι που δίνουμε.

Αρκετές φορές τους τελευταίους μήνες, βρέθηκα να επαναλαμβάνω τη συνομιλία μου με τον Gian Giudice. Το βρήκα καθησυχαστικό πόσο ατάραχος ήταν από το τεράστιο εύρος των πιθανών συμπάντων και τις φαινομενικά αυθαίρετες επιλογές που έγιναν από τους δικούς μας. Ίσως το πολυσύμπαν απλώς μας λέει ότι εστιάζουμε σε λάθος ερωτήσεις, λέει. Ίσως, όπως έκανε ο Κέπλερ με τις τροχιές των πλανητών, προσπαθούμε να διαβάσουμε ένα βαθύτερο νόημα σε αυτούς τους αριθμούς από αυτό που υπάρχει.

Δεδομένου ότι το ηλιακό σύστημα ήταν το μόνο που ήξερε ο Κέπλερ, σκέφτηκε ότι τα σχήματα των πλανητικών τροχιών και οι συγκεκριμένες τιμές των διαφόρων αποστάσεων τους από τον ήλιο πρέπει να φέρουν σημαντικές πληροφορίες, αλλά αποδείχθηκε ότι δεν ήταν έτσι. Αυτές οι ποσότητες δεν ήταν θεμελιώδεις. ήταν απλώς περιβαλλοντικές παράμετροι. Αυτό μπορεί να φαινόταν θλιβερό εκείνη την εποχή, αλλά κοιτάζοντας τώρα πίσω από το πλεονέκτημα της γενικής σχετικότητας, δεν νιώθουμε πλέον καμία αίσθηση απώλειας. Έχουμε μια όμορφη περιγραφή της βαρύτητας. τυχαίνει να είναι ένα στο οποίο αυτές οι τιμές των πλανητικών τροχιών δεν είναι θεμελιώδεις σταθερές.

Ίσως, λέει ο Giudice, το πολυσύμπαν υπονοεί κάτι παρόμοιο. Ίσως πρέπει να αφήσουμε κάτι που κρατάμε πολύ σφιχτά. Ίσως πρέπει να σκεφτούμε καλύτερα, να επικεντρωθούμε εκ νέου, να ανασυγκροτηθούμε, να επαναπροσδιορίσουμε τις ερωτήσεις μας στη φύση. Το πολυσύμπαν, λέει, θα μπορούσε να ανοίξει "εξαιρετικά ικανοποιητικές, ευχάριστες και που ανοίγουν το μυαλό."

Από όλα τα επιχειρήματα υπέρ του multiverse που άκουσα, αυτό είναι αυτό που με ελκύει περισσότερο. Σε κάθε σενάριο, για κάθε φυσικό σύστημα, μπορούμε να θέσουμε άπειρα ερωτήματα. Προσπαθούμε να απογυμνώσουμε ένα πρόβλημα στα βασικά και θέτουμε τις πιο βασικές ερωτήσεις, αλλά η διαίσθησή μας βασίζεται σε ό,τι προηγήθηκε και είναι απολύτως πιθανό να βασιζόμαστε σε παραδείγματα που δεν είναι πλέον σχετικά με τις νέες σφαίρες που προσπαθούμε να διερευνήσει.

Το πολυσύμπαν μοιάζει λιγότερο με κλειστή πόρτα και περισσότερο σαν κλειδί. Για μένα, η λέξη είναι πλέον χρωματισμένη από υπόσχεση και γεμάτη πιθανότητες. Δεν φαίνεται πιο σπάταλο από ένα μπουκάλι γεμάτο τριαντάφυλλα.

Η Tasneem Zehra Husain είναι θεωρητική φυσική και συγγραφέας του Μόνο τα μακρύτερα νήματα. Είναι η πρώτη Πακιστανή γυναίκα θεωρητικός χορδών.

Εικόνα επικεφαλής:Απόψεις εργαζομένων της Tate Modern The Passing Winter 2005 του Ιάπωνα καλλιτέχνη Yayoi Kusama. Δημιουργία:Daniel Leal-Olivas/AFP/Getty Images.

Αυτό το άρθρο δημοσιεύθηκε αρχικά στις Nautilus Cosmos τον Ιανουάριο του 2017.