Existența multiversului este provocarea cosmologiei actuale. De ce? Pentru că este greu de imaginat că am putea observa alte universuri când noi locuim în unul dintre ele. Este ca și cum ai sta într-un apartament dintr-un bloc și fără să ieși din apartament ar trebui să realizezi existența altor apartamente și a blocului. Dacă însă te uiți la țevile de apă îți dai seama că ele ajung în apartamentul tău și că apa consumată trebuie să plece din apartamentul tău. Poți să simți în anumite perioade ale anului căldura podelei și/sau a tavanului și deduci că mai există apartamente dedesubt/deasupra. Sau auzi zgomote când în apartamentul tău este liniște…
Evident că mult mai bine ar sta lucrurile dacă ai putea să construiești o teorie matematică în stare să facă predicții verificabile despre existența celorlalte apartamente și a blocului. Și să îți confirmi teoria prin experimente.
Din fericire așa stau lucrurile în cazul multiversului.
Există o matematică care ar conduce la peisajul cosmic al multiversului. Este vorba de teoria corzilor. Pe scurt, această teorie ne spune că universul ar trebui să aibă 11 dimensiuni, 10 spațiale și una temporală. În această teorie nu există particule și unde. Obiectele fundamentale ale teoriei sunt corzile, niște curbe 1- dimensionale care vibrează în cele 11 dimensiuni. Vibrația pe o anumită frecvență produce electroni, pe o altă frecvență protoni. Tot vibrațiile stabilesc și alte proprietăți fizice precum masa și sarcina electrică. De fapt toate particulele modelului standard al fizicii cuantice sunt realizate de vibrația corzilor. Dar noi nu putem vedea decât 4 dimensiuni. Trei spațiale și cea temporală. Exista posibilitatea matematica de a compacta rezultatele predicțiilor obținute în 11 dimensiuni la cele 4 dimensiuni cunoscute. Totuși, unde sunt restul de dimensiuni folosite de teorie pentru a face predicții? Faptul că nu le vedem, mai precis faptul că creierul nostru nu este conceput pentru a le vedea, nu înseamnă că nu există. Să explicăm asta.
Luăm o foaie de hârtie pentru imprimantă și o transformăm prin îndoire într-un cilindru. Foaia are două dimensiuni, lungime și lățime, la fel va avea și cilindrul făcut din ea. Acum reducem raza cilindrului. Încă are două dimensiuni pe care le vedem. Dacă însă reducem mai mult raza făcând cilindrul să semene cu un pai, cele două dimensiuni încă există deși una dintre ele este mai puțin vizibilă. Matematic procesul de „subțiere” poate continua până când raza devine mai mică decât lungimea Planck și ochiul nostru nu mai sesizează decât lungimea. Lățimea devine, spun matematicienii, o dimensiune compactificată pe care putem să o utilizăm în calcule chiar dacă nu o vedem. Există 7 astfel de dimensiuni compactificate necesare complicatelor ecuații ale teoriei corzilor.
Acum, intervine „adaosul cuantic”. Să presupunem că există o funcție de undă asociată universului care verifică o ecuație de tip Schrödinger, ecuația Wheeler-De Witt. Funcția de undă descrie toate superpozițiile posibile ale universului, de fapt ale tuturor universurilor posibile care verifică ecuația anterioară. Fiecare superpoziție are un coeficient ce ține de probabilitatea de a se realiza acel univers.
Deși am încercat să simplific la maximum, tot vă dați seama că matematica descrierii anterioare este complicată. Există o persoană care a reușit să rezolve ecuațiile și să facă predicții verificabile. Este vorba despre astrofiziciana Laura Mersini-Houghton. În primul rând, ea a stabilit că există mai multe universuri posibile, deci teoria anterioară confirmă existența multiversului. În al doilea rând, universul nostru nu este chiar atât de special, face parte din grupul de universuri care au probabilitate mai mare de realizare. Aici se cuvine să facem o paranteză. Când am vorbit despre principiul antropic am evidențiat cât de multe lucruri trebuie să se potrivească astfel încât reglat fin, universul nostru sa producă viață și observatori capabili să-l înțeleagă. Sir Roger Penrose a calculat că șansa ca universul nostru să existe este de 1 supra 10 la puterea 10 la puterea 123. Aproape 0 am putea spune. Și totuși, peisajul cosmic dat de teoria corzilor suprapusă cu mecanica cuantică ne spune că din multivers, acest univers este unul cu șansă mare de realizare. Totul ține de condițiile inițiale, de energia inițială înaltă pe care trebuie să o fi avut „singularitatea” care a produs evenimentul numit Big-Bang.
Acum să vedem ce alte rezultate mai produce teoria Laurei Mersini-Houghton.
Teoria permite predicții legate de existența multiversului din care facem parte, predicții testabile. Laura Mersini-Houghton stabilește că dacă teoria ei este adevărată atunci în fondul cosmic de microunde vor apărea următoarele anomalii:
1. Un vid uriaș în harta radiației cosmice de fond. Mersini precizează cu exactitate unde trebuie căutat și care este mărimea sa. Vidul uriaș se află în emisfera sudică a hărții într-o porțiune corespunzătoare unui unghi de 10 grade sexagesimale.
2. Un al doilea vid care are dimensiuni mai mari decât primul și care face să existe o diferență de temperatură calculabilă între emisfera nordică și cea sudică de pe harta radiației cosmice de fond.
Alte încă 5 predicții au fost făcute de Mersini împreună cu fizicienii Rich Holman şi Tomo Takahashi. Ultima dintre predicții se referă la „curgerea întunecată” a galaxiilor prin univers, adică la mișcarea lor pe fondul expansiunii universului. Toate predicțiile, mai puțin ultima, au fost testate cu răspuns afirmativ.
Deci cicatricele produse fondului cosmic de microunde de alte universuri ale multiversului ne spun ca multiversul există. Aceste cicatrice ale fondului cosmic de radiații nu ar exista dacă aceste universuri nu ar fi acolo. Inflația cosmică ar fi produs un fond cosmic de microunde omogen și simetric. Dar, am văzut, harta fondului cosmic de radiații (microunde) nu are nici omogenitate nici simetrie. Există viduri și diferențe de temperatură între emisfera nordică și cea sudică a hărții.
Exact cum în trecut teoriei generale a relativității i-au trebuit zeci de ani pentru a fi acceptată deși existau confirmări ale predicțiilor sale, și acum, în pofida tuturor confirmărilor experimentale teoriei multiversului îi va trebui mult timp ca să ajungă sa fie larg acceptată de comunitatea științifică internațională. Pentru că așa se întâmplă cu orice adevăr până să fie larg acceptat. La început este ridiculizat, apoi este contrazis cu înverșunare, apoi devine ceva de la sine înțeles.
