Wat natuurkundigen bedoelen met parallelle universums

Natuurkundigen praten over parallelle universums, maar het is niet altijd duidelijk wat ze bedoelen. Betekenen ze alternatieve geschiedenis van ons eigen universum, zoals die vaak worden getoond in science fiction, of hele andere universums zonder echte connectie met het onze??

Natuurkundigen gebruiken de uitdrukking "parallelle universums" om verschillende concepten te bespreken, en het kan soms een beetje verwarrend zijn. Sommige natuurkundigen geloven bijvoorbeeld sterk in het idee van een multiversum voor kosmologische doeleinden, maar geloven niet echt in de Many Worlds Interpretation (MWI) van de kwantumfysica.

Het is belangrijk om te beseffen dat parallelle universums niet echt een theorie binnen de fysica zijn, maar eerder een conclusie die voortkomt uit verschillende theorieën binnen de fysica. Er zijn verschillende redenen om te geloven in meerdere universums als een fysieke realiteit, meestal met het feit dat we absoluut geen reden hebben om te veronderstellen dat ons waarneembare universum alles is wat er is. 

Er zijn twee fundamentele uitsplitsingen van parallelle universums die nuttig kunnen zijn om te overwegen. De eerste werd gepresenteerd in 2003 door Max Tegmark en de tweede werd gepresenteerd door Brian Greene in zijn boek 'The Hidden Reality'.

Classificaties van Tegmark

In 2003 verkende MIT-fysicus Max Tegmark het idee van parallelle universums in een paper gepubliceerd in een verzameling getiteld "Science and Ultimate Reality". In het artikel breekt Tegmark de verschillende soorten parallelle universums die door de natuurkunde zijn toegestaan, in vier verschillende niveaus:

• Niveau 1: Regio's voorbij Cosmic Horizon: Het universum is in wezen oneindig groot en bevat materie met ongeveer dezelfde verdeling als we het door het universum zien. Materie kan slechts in zoveel verschillende configuraties worden gecombineerd. Gezien een oneindige hoeveelheid ruimte, is het logisch dat er een ander deel van het universum bestaat waarin een exacte kopie van onze wereld bestaat.
• Niveau 2: Andere bubbels na de inflatie: Afzonderlijke universums duiken op als bellen van ruimtetijd die hun eigen vorm van expansie ondergaan, volgens de regels die worden voorgeschreven door de inflatietheorie. De natuurwetten in deze universums kunnen heel anders zijn dan die van ons.
• Niveau 3: De vele werelden van kwantumfysica: Volgens deze benadering van de kwantumfysica ontvouwen gebeurtenissen zich op alle mogelijke manieren, alleen in verschillende universums. Science fiction 'alternatieve geschiedenis'-verhalen maken gebruik van dit soort parallelle universum-modellen, dus het is de meest bekende buiten de natuurkunde.
• Niveau 4: Andere wiskundige structuren: Dit type parallelle universums is een soort van alles voor andere wiskundige structuren die we ons kunnen voorstellen, maar die we niet als fysieke realiteiten in ons universum waarnemen. De parallelle universums van niveau 4 zijn degenen die worden bestuurd door andere vergelijkingen dan die welke ons universum besturen. In tegenstelling tot niveau 2-universums zijn het niet alleen verschillende uitingen van dezelfde fundamentele regels, maar totaal verschillende sets regels.

Greene's Classificaties

Het classificatiesysteem van Brian Greene uit zijn boek uit 2011, 'The Hidden Reality', is een meer gedetailleerde aanpak dan die van Tegmark. Hieronder staan ​​de klassen van parallelle universums van Greene, maar we hebben ook het Tegmark-niveau toegevoegd waar ze onder vallen: 

• Gewatteerd multiversum (Niveau 1): Ruimte is oneindig, daarom zijn er ergens gebieden in de ruimte die precies ons eigen gebied in de ruimte nabootsen. Er is een andere wereld "daarbuiten" ergens waar alles zich ontvouwt precies terwijl het zich op aarde ontvouwt.
• Inflerend multiversum (Niveau 1 & 2): Inflatoire theorie in de kosmologie voorspelt een expansief universum gevuld met 'bubbel-universums', waarvan ons universum er slechts één is.
• Brane Multiverse (Niveau 2): Snaartheorie laat de mogelijkheid open dat ons universum zich op slechts één driedimensionale brane bevindt, terwijl andere branes van een willekeurig aantal dimensies hele andere universums kunnen bevatten.
• Cyclisch multiversum (Niveau 1): Een mogelijk resultaat van de snaartheorie is dat branen met elkaar kunnen botsen, wat resulteert in oerknallen die in het universum voortkomen, die niet alleen ons universum hebben gecreëerd, maar mogelijk ook andere.
• Multiverse landschap (Niveau 1 & 4): Snaartheorie laat veel verschillende fundamentele eigenschappen van het universum open, wat, in combinatie met het inflatoire multiversum, betekent dat er veel bubbeluniversums zijn die fundamenteel verschillende fysieke wetten hebben dan het universum dat we bewonen.
• Quantum Multiverse (Niveau 3): Dit is in wezen de Many Worlds Interpretation (MWI) van de kwantummechanica; alles wat kan gebeuren, doet ... in een universum.
• Holografisch multiversum (Niveau 4): Volgens het holografische principe is er een fysiek equivalent parallel universum dat zou bestaan ​​op een verre grensoppervlak (de rand van het universum), waarin alles over ons universum precies wordt gespiegeld.
• Gesimuleerd multiversum (Niveau 4): Technologie zal mogelijk zover komen dat computers elk detail van het universum kunnen simuleren, waardoor een gesimuleerd multiversum ontstaat waarvan de realiteit bijna net zo complex is als die van onszelf.
• Ultieme multiversum (Niveau 4): In de meest extreme versie van het kijken naar parallelle universums, zou elke theorie die mogelijk zou kunnen bestaan ​​ergens moeten bestaan.