Keberadaan alam semesta paralel mungkin tampak seperti pertanyaan fantastis yang hanya dapat ditanyakan oleh penulis fiksi ilmiah kepada diri mereka sendiri dan yang tidak ada hubungannya dengan fisika teoretis modern. Tetapi gagasan bahwa kita hidup di alam semesta majemuk dari alam semesta paralel telah lama dianggap masuk akal secara ilmiah - meskipun sangat kontroversial. Namun pencarian cara untuk menguji teori ini, termasuk memindai langit untuk mencari tabrakan dengan alam semesta lain, sedang dilakukan.
Penting untuk diingat bahwa teori alam semesta ganda sebenarnya bukan teori, melainkan konsekuensi dari pemahaman kita tentang fisika teoretis saat ini. Ini adalah perbedaan penting. Kita tidak bisa menyerah dan berkata, "Oke, mari kita multiverse." Bahwa alam semesta kita bisa menjadi salah satu dari banyak lainnya mengikuti dari teori saat ini seperti mekanika kuantum dan teori string.
Interpretasi banyak dunia
Anda mungkin pernah mendengar tentang eksperimen pikiran dengan kucing Schrödinger, hewan menyeramkan yang hidup di dalam kotak tertutup. Tindakan membuka kotak memungkinkan kita untuk menemukan salah satu cerita yang mungkin tentang kucing masa depan kita, termasuk kisah di mana dia hidup dan mati. Alasan mengapa hal ini tampaknya tidak mungkin adalah karena intuisi manusia kita tidak terbiasa dengan hasil ini.
Namun, menurut aturan aneh mekanika kuantum, masa depan seperti itu sangat mungkin terjadi. Alasan hal ini bisa terjadi adalah karena ruang kemungkinan yang luas dalam mekanika kuantum. Secara matematis, keadaan mekanis kuantum adalah jumlah (superposisi) dari semua keadaan yang mungkin. Dalam kasus kucing Schrödinger, kucing berada dalam superposisi status "hidup" dan "mati".
Tapi bagaimana kita bisa membawa semua ini sejalan dengan akal sehat kita? Dapat diasumsikan bahwa dari semua keadaan ini, hanya satu yang "secara obyektif benar": yang kita amati. Tetapi dapat diasumsikan bahwa semua kemungkinan itu benar dan bahwa mereka ada di alam semesta yang berbeda dari alam semesta ganda.
Video promosi:
Lanskap string
Teori string adalah salah satu bidang penelitian kami yang paling menjanjikan (jika bukan yang paling) menjanjikan yang dapat menggabungkan mekanika kuantum dan gravitasi. Ini sangat sulit, karena gaya gravitasi sulit dideskripsikan pada jarak kecil, di mana atom dan partikel subatomik berfungsi - dalam ranah mekanika kuantum.
Tetapi teori string, yang mengklaim bahwa semua partikel fundamental terbuat dari string satu dimensi, dapat menggambarkan semua gaya alam yang diketahui secara bersamaan: gravitasi, elektromagnetisme, dan interaksi nuklir.
Namun, agar teori string dapat bekerja secara matematis, diperlukan minimal sepuluh dimensi fisik. Karena kita hanya dapat mengamati empat dimensi: tinggi, lebar, kedalaman (spasial) dan waktu (temporal), dimensi tambahan dari teori string harus disembunyikan.
Untuk menggunakan teori ini untuk menjelaskan fenomena fisik yang kita ketahui, dimensi ekstra ini harus "dipadatkan", digulung sehingga tidak dapat dilihat. Mungkin pada setiap titik dalam empat dimensi utama kita, ada enam dimensi tambahan yang tidak dapat dibedakan.
Masalahnya, atau, seperti yang dikatakan beberapa orang, ciri, teori string adalah bahwa ada banyak cara untuk melakukan pemadatan ini - 10 ^ 500 kemungkinan. Masing-masing pemadatan ini mengarah ke alam semesta dengan hukum fisika yang berbeda - dengan massa elektron dan konstanta gravitasi yang berbeda. Namun, ada juga keberatan energik terhadap metodologi pemadatan, sehingga masalah tersebut tidak dapat dianggap terselesaikan.
Dari semua ini, muncul pertanyaan: di antara lanskap string mana yang kita tinggali? Teori string sendiri tidak menyediakan mekanisme untuk prediksi ini, sehingga tidak berguna karena sifatnya yang tidak dapat diuji. Untungnya, ide di balik eksplorasi kosmologi alam semesta awal mengubah bug ini menjadi sebuah fitur.
Alam semesta awal
Pada saat alam semesta paling awal, bahkan sebelum Big Bang, alam semesta mengalami periode ekspansi yang dipercepat - inflasi. Inflasi awalnya dimaksudkan untuk menjelaskan mengapa suhu alam semesta teramati saat ini hampir seragam.
Namun, teori ini juga memprediksi spektrum fluktuasi suhu di sekitar kesetimbangan ini, yang kemudian dikonfirmasi oleh Cosmic Backgroung Explorer, Wilkinson Microwave Anisotropy Probe, dan pesawat ruang angkasa PLANCK.
Meskipun detail pasti dari teori ini masih diperdebatkan dengan hangat, inflasi diterima dengan baik oleh fisikawan. Namun implikasi dari teori ini adalah pasti ada bagian lain dari alam semesta yang masih mengalami percepatan.
Namun, karena fluktuasi kuantum dalam ruangwaktu, beberapa bagian alam semesta tidak akan pernah mencapai keadaan inflasi akhir. Artinya, alam semesta, setidaknya menurut pemahaman kita saat ini, akan terus mengalami inflasi. Beberapa bagiannya pada akhirnya bisa menjadi alam semesta lain, yang pada gilirannya berbeda. Mekanisme seperti itu menghasilkan alam semesta dalam jumlah tak terhingga.
Jika Anda menggabungkan skenario ini dengan teori string, ada kemungkinan bahwa masing-masing alam semesta ini memiliki pemadatan dimensi tambahan yang berbeda, dan karenanya hukum fisika berbeda.
Menguji teori
Alam semesta semacam itu, yang diprediksi oleh teori string dan inflasi, yang hidup dalam ruang fisik yang sama (tidak seperti banyak alam semesta mekanis kuantum yang hidup dalam ruang matematika), dapat tumpang tindih atau bertabrakan. Mereka pasti akan bertabrakan, meninggalkan kemungkinan tanda tangan di langit kosmik yang bisa kita coba cari.
Detail pasti dari tanda tangan ini bergantung pada model tertentu - dari titik dingin hingga titik panas di latar belakang gelombang mikro kosmik hingga rongga anomali dalam distribusi galaksi. Namun, karena tabrakan dengan alam semesta lain harus terjadi ke arah tertentu, tanda tangan apa pun diharapkan dapat merusak keseragaman alam semesta teramati kita.
Para ilmuwan secara aktif mencari tanda tangan ini. Beberapa sedang mengintip jejak gelombang mikro latar belakang kosmik, sisa cahaya dari Big Bang. Namun, belum ada tanda tangan seperti itu yang ditemukan. Yang lain mencari konfirmasi tidak langsung dalam bentuk gelombang gravitasi, riak pada struktur ruang-waktu yang muncul ketika benda besar melewatinya. Gelombang seperti itu secara langsung dapat mengkonfirmasi adanya inflasi, yang selanjutnya akan memperkuat teori alam semesta majemuk.
Apakah kita bisa membuktikan keberadaan mereka atau tidak masih belum diketahui. Tetapi mengingat implikasi yang sangat besar dari bukti semacam itu, pencarian itu pasti layak dilanjutkan.
ILYA KHEL
