Univers și multivers

O dezvoltare interesantă in fizică la sfârșitul secolului XX și începutul secolului XXI a fost apariția conceptului de multivers. Prin multivers se înțelege existența separată a multor universuri inaccesibile din universul nostru fizic cunoscut. Aceste universuri pot avea fie aceleași legi fizice, fie legi fizice deferite de universul nostru.

Fără a-i suspecta pe fizicienii care au introdus acest concept din motivații ideologice, este evident că multiversul i-a ajutat pe unii să rezolve într-un cadru exclusiv materialist o problemă majoră a cosmologiei: existența calibrării fine a universului.

Ce se înțelege prin calibrarea fină a universului? După cum am văzut, pământul, planeta noastră, are toate caracteristicile fizice (distanța de față de soare, câmpul magnetic, abundența apei, clima etc.) calibrate în așa fel încât viața să fie posibilă. Un creștin Îl laudă pe Dumnezeu și se minunează în fața perfecțiunii lumii pe care a creat-o pentru oameni. Un materialist are o explicație, care de altfel este plauzibilă: există trilioane de sistem planetare și este logic ca noi să ne aflăm exact într-un astfel de sistem care susține viața. Pentru un materialist, faptul că ne aflăm pe o planetă calibrată pentru viață este o tautologie, pentru că nu ne-am putea afla pe o planetă nefavorabilă vieții! Descartes a spus Cogito Ergo Sum. La fel am putea spune, Trăiesc, deci planeta mea este favorabilă vieții.

Nu aceeași logică poate fi aplicată însă atunci când vorbim de calibrarea fină a universului, care în multe feluri este mult mai perfectă chiar decât calibrarea planetei. Sper ca într-un articol viitor să descriu mai pe larg această calibrare, dar aici voi da un singur exemplu.

Fizicienii și cosmologii vorbesc în ultima vreme despre materia întunecată (în engleză: dark matter). Constatarea este că universul trebuie să conțină o materie care nu emite nici un fel de radiații, deci nu poate fi detectată. Materia întunecată este singura explicație pentru existența galaxiilor. Mai mult, din calcule rezultă că materia întunecată formează majoritatea materiei din univers, aproximativ 70%. Materia întunecată este în mod indirect necesară pentru posibilitatea vieții în univers. Într-adevăr, în absența ei nu s-ar forma galaxii, deci nu s-ar forma stele, deci nu s-ar forma elementele mai grele decât hidrogenul și heliumul, deci chimia vieții – bazată în mare parte pe carbon – nu ar fi posibilă. Iată acum faptul uimitor: pentru ca tot acest lanț de condiții necesare vieții să fie posibil, cantitatea de materie întunecată din univers trebuie să fie calibrată până la a 123-a zecimală! Acesta este doar un exemplu, și multe altele ar putea fi oferite.

Să repetăm: calibrarea pământului pentru viață poate fi explicată ca un fapt statistic. Din trilioanele de planete ale universului, se putea întâmpla ca cel puțin una să fie calibrată perfect. Dar cum explicăm calibrarea universului pentru viață? În fond cunoaștem doar un singur univers, deci nu putem folosi aceeași explicație. Există doar două explicații: (1) un Creator atotputernic a creat un univers în care viața să se poată dezvolta, și (2) există multiple universuri, sau un multivers, al nostru fiind doar întâmplător favorabil vieții.

Așa cum am menționat mai sus, nu-i suspectez pe fizicieni și cosmologi că au introdus noțiunea de multivers pentru a găsi o explicație materialistă a calibrării universului, cu toate că unii o folosesc exact în acest scop. De fapt există o anumită logică în noțiunea de multivers, logică ce nu face apel la considerații ideologice sau filozofice.

Aș dori aici să observ că în creștinism existența a multor lumi nu numai că este acceptată, dar apare ca o componentă esențială a credinței. Scriptura vorbește despre pământ (universul fizic) dar și despre cer (primul cer, al doilea cer, al treilea cer, etc.) și despre hades. Spre deosebire de multiversul cosmologiei moderne, aceste lumi sunt de naturi diferite, dar nu complet izolate. Sufletele oamenilor pot exista în fiecare din aceste lumi. Ele ne sunt cunoscute prin revelație sau prin viziuni pe care le-au avut anumiți oameni. În lumea noastră fizică pot apărea uneori ființe din altă lume, ca de exemplu îngeri. Putem deci observa că în timp ce știința materialistă a secolului XIX privea existența multor lumi ca pe o fantezie religioasă, știința secolului XXI a reintrodus idea multor lumi, cu toate că într-un context diferit.

Care este explicația fizică a multiversului? În cartea sa Universul nostru matematic, fizicianul suedez Max Tegmark, adeptul al unei filozofii materialiste,  descrie patru nivele de multivers.

Nivelul I constă din acele zone ale universului fizic care nu ne sunt fizic accesibile. Dacă universul a apărut în urmă cu 13,5 miliarde de ani, începând cu evenimentul numit Big Bang (Marea Explozie), orice parte a universului aflată la o distanță de mai mult de 13,7 miliarde de ani lumină nu ne este accesibilă, pentru simplul motiv că nici un semnal luminos nu ar fi avut suficient timp să ajungă la noi. Mai mult, cum universul se află în expansiune, aceste regiuni devin în timp și mai îndepărtate, deci și mai puțin accesibile. Ca un fapt interesant, știm că tehnologia modernă folosită în astronomie poate accesa zone ale universului până la aproximativ 13 miliarde de ani lumină. Chiar dacă tehnologia este perfecționată, acele zone îndepărtate rămân în mod fundamental inaccesibile. Lumile din Nivelul ne sunt inaccesibile, dar ele sunt guvernate de aceleași legile fizice.

Nivelul II ar consta din părți ale universului fizic în care legile fizice sunt mai mult sau ai puțin diferite decât cele cunoscute în lumea noastră. Posibilitatea unor astfel de lumi se bazează pe faptul că anumite ecuații ale fizicii (cu ar fi ecuația relativității generalizate) au multiple soluții, dintre care doar una este manifestată în universul nostru. Idea este că prin expansiunea universului, s-ar putea forma insule în care ecuațiile să rezulte în soluții diferite. Fizica acestor insule de univers ar fi deci diferită de fizica pe care o cunoaștem, nu atât prin existența altor ecuații, ci prin condiții inițiale diferite care duc la soluții diferite. Constantele universale care sunt esențiale în calibrarea universului ar putea avea alte valori. Universurile din nivelul II ar putea sau nu ar putea să favorizeze viața.

Nivelul III este în dedus din mecanica cuantică, în care, spre deosebire de mecanica clasică deterministă,  un experiment repetat în condiții identice poate avea rezultate diferite. Principiul cuantic de nedeterminare a lui Heisenberg stipulează că daca măsurăm poziția unei particule elementare, atunci nu putem determina momentul (viteza) ei, și invers, daca îi determinăm momentul nu îi putem determina poziția. După o anumită interpretare a mecanicii cuantice în care un eveniment poate avea o mulțime de rezultate, idea este că TOATE aceste rezultate există obiectiv. Fiecare eveniment cuantic rezultă deci într-o rupere a liniilor de existență a universului în multiple linii de existență, din care doar una ne este accesibilă, anume cea pe care întâmplător ne aflăm. Multiplicitatea liniilor de existență a universului ar fi practic infinită. Există un univers în care întâmplător ai murit într-un accident la vârsta de doi ani, un altul în care nu ai întâlnit femeia sau bărbatul cu care te-ai căsătorit, și în altul în care ai primit premiul Nobel pentru pace. Aproape tot ce este posibil există de fapt, dar într-o altă linie a universului, de care te-ai despărțit definitiv, și care îți este inaccesibilă.

Nivelul IV este mai mult o speculație și constă din constatarea că universul nostru are anumite obiecte (de exemplu particule elementare)  și anumite relații între ele (legi fizice), toate acestea putând fi descrise matematic. Universul este deci o implementare a unei anumite matematici, care descrie și studiază anumite structuri matematice. Nu cunoaștem un motiv bine întemeiat pentru care universul nostru manifestă aceste structuri matematice, și nu altele. Singura concluzie este că de fapt orice combinație de structuri matematice rezultă în existența unui univers, nou aflându-ne întâmplător în universul în care ne aflăm.

Teoria multiversului concepută de Max Tegmark și alți cosmologi moderni a fost supusă multor critici, și intenționez să scriu mai mult despre aceste critici. Pentru moment iată câteva observații.

Obiecția 1: O premisă părtinitoare
Max Tegmark susține teoria multiversului pornind de la premisa că este singura explicație rațională a calibrării universului. Demonstrația lui este următoarea.

1. Observație: Universul nostru este calibrat fin pentru a fi favorabil vieții.
2. Sunt două explicații:
   1. teleologică (există un scop, deci un Creator)
   2. naturalistă (multivers)
3. Explicația teleologică este inacceptabilă.
4. Prin urmare explicația naturalistă, care implică un multivers este adevărată.

Max Tegmark folosește, probabil neintenționat, un argument circular. În esență, un argument circular este unul în care ipoteza este dedusă din concluzie. El pleacă de la o prejudecată materialistă și ajunge la o concluzie materialistă, care-i întărește credința în premisa inițială.

Obiecția 2: Lipsa falsificabilității

Cu toate că falsificabilitatea este un cuvânt pretențios și greu de pronunțat, el joacă un rol foarte important în știință. Orice teorie științifică trebuie să fie falsificabilă (ceea ce nu înseamnă falsă). Falsificabilitatea se referă la posibilitatea unui experiment, a unei observații sau a unei deducții care să o infirme. Fizica pe care o cunoaștem din liceu este falsificabilă. Am învățat, de exemplu, că atracția gravitațională între două corpuri este proporțională cu produsul maselor lor. Observarea mișcării corpurilor cerești poate să confirme sau să infirme (daca este cazul) această lege.

Există și teorii nefalsificabile. De exemplu, în astrologie se afirmă că poziția astrelor joacă uneori un rol în destinul vieții oamenilor (dar nu întotdeauna). Nu există un experiment care să confirme sau să infirme această supoziție de bază a astrologiei. Poate că întâmplător câștig un milion la loterie exact când Jupiter, Marte și Venus sunt aliniate. Dar daca nu câștig, este probabil pentru că soarele a răsărit în acea zi exact la ora 6 și 12 minute! Asemenea ceasului oprit care de două ori pe zi arată ora exactă, astrologia are uneori dreptate. Ea nu este considerată ne-științifică pentru că este falsă (câteodată prezice corect!) ci pentru că este nefalsificabilă.

La fel cu teoria multiversului. În afară de ceea ce Max Tegmark numea nivelul I, celelalte nivele sunt pur speculative, asemenea astrologiei. Existența lor nu poate fi nici confirmată nici infirmată. Este deci o teorie căreia îi lipsește atributul falsificabilității. Să observăm că în nivelul I nu este vorba de lumi diferite, ci în esență de regiuni inaccesibile ale universului nostru fizic.

Obiecția 3: Multiplicitatea lumilor nu implică calibrarea fină a unei lumi

În logică, un Non sequitur (nu urmează) este o frază care descrie o deducție greșită, în care un pas al demonstrației nu este justificat. Fraza ”Paul este blond, deci are 30 de ani” este un non sequitur.

Explicația calibrării universului prin argumentul lumilor multiple este în concepția mea un non sequitur. Se pornește de la ipoteza că țesătura existenței nu include în ea însăși o necesitate a existenței vieții, dar că multiplicitatea universurilor necesită ca cel puțin unul este calibrat pentru viață. Această necesitate ar rezulta din numărul imens de lumi existente. Dacă arunc cu zarul de un număr suficient de ori, eventual voi obține numărul 6.  La fel, daca un număr imens de lumi se formează, eventual una dintre ele va fi calibrată pentru viață.

Dar această logică a inevitabilității rezultatului 6 la aruncatul zarului nu poate fi aplicată în cazul multiversului, dat fiind că spre deosebire de zarul care are exact 6 fețe, numărul universurilor posibile este nedeterminat. Nu numai atât, dar nu cunoaștem nici un criteriu precis după care un univers este posibil sau nu. Multiplicitatea rezultatelor nu implică necesitatea unui anumit rezultat (non sequitur).  De exemplu, mulțimea numerelor naturale (1, 2, 3….) este infinită, dar nu conține fracția ½.

Existența vieții și a vieții inteligente (omul) este sau implicită în legile universului (prin calibrarea lui fină) sau este implicită în multivers, ceea ce este din nou o calibrare fină. Problema este astfel doar amânată, sau mutată la alt nivel. Dacă multiversul nu este calibrat, nu există o deducție logică după care el ar genera un univers particular calibrat.

Un mod de a evita concluzia de mai sus este să se enunțe (sau să se presupună) un principiu după care orice realitate care logic ar putea exista, există de fapt în realitate (vezi nivelul 4 de multivers, descris mai sus). Dar această presupoziție pășește în materia basmului. Vă amintiți povestea cu Scufița Roșie? Într-un anumit univers, acest basm este adevărat. În acel univers, lupul este o ființă inteligentă care poate vorbi aceeași limbă cu Scufița Roșie, și atât ea cât și bunicuța ei supraviețuiesc după ce sunt înghițite de lup. Unul din romanele mele preferate este Stăpânul Inelelor de Tolkien. După această concepție despre multivers, povestea lui Tolkien este nu numai posibilă, ci există cu necesitate!  Aceasta este o veste bună pentru cititorii pasionați ai lui Tolkien, dar sună a basm, nu a teorie științifică. În mod ironic, în această concepție, într-un astfel de univers posibil (sau chiar necesar) lumea cunoscută unor ființe inteligente numiți oameni a fost creată de un dumnezeu, probabil chiar in șase zile literale.

Concluzii

• Fapt: Universul nostru este calibrat pentru viață, fie întâmplător fie intenționat
• Existența unei multitudini de universuri este o posibilă explicație a unei calibrări întâmplătoare
• Teoria multor universuri este speculativă și lipsită de atributele unei teorii științifice, de multe ori încărcată cu presupoziții materialiste
• Existența multor universuri nu explică calibrarea universului nostru, în afara cazului în care multiversul este el însuși calibrat ca să facă posibilă existența universului nostru calibrat.
• Totuși este logic ca multiversul necalibrat să conțină un univers calibrat, dacă facem ipoteza că orice univers teoretic este posibil. „Totul este posibil” este o abdicare de la rigoarea metodei științifice.

Pentru mine mai rămâne posibilitatea calibrării intenționate a universului de către un Dumnezeu Creator. Prin revelație știm că există și alte lumi. Spre deosebirile de lumile sterile ale lui Max Tegmark, asemenea universului nostru fizic, ele au raționalitate, armonie, consistență logică, dar mai ales un scop sau semnificație.