Multivers

UNDER RADAREN: Universet gjenføder seg selv hele tiden, postulerer Andrei Linde, den aldrende forskeren som nå får oppleve at teoriene hans bekreftes fra et teleskop på Sydpolen.

Publisert

Forskerne hadde virkelig klart å holde dette hemmelig i flere år. De siste månedene hadde de stadig skiftet passord og laget nye epostlister, ifølge en artikkel i tidsskriftet Wired.

De ville ikke risikere at nyheten lekket ut i brokker og ble misforstått. De ville gå samlet ut med resultatene fra forsøket BICEP-2 på Sydpolen: De første sikre spor av gravitasjonsbølger fra universets første øyeblikk.

Kuleøyne

Derfor er det rørende å se videoreportasjen der Chao-Lin Kuo fra forskerteamet banker på døra til den aldrende russiskfødte professor Andrei Linde ved Stanforduniversitetet i California.

Det er hans kone Renata Kallosh, også teoretisk fysiker, som åpner døra. Øyeblikket er magisk. Chao-Lin trenger bare å si: It´s five sigma, at point two.

Andrei er like bak. Både han og Renata får kuleøyne. Renata går fram mot Chao-Lin og gir ham en klem. Andrei sier vantro: What? Just a second. Can you repeat it?

Radioteleskop på Sydpolen

Five Sigma betyr at resultatene er svært sikre, i alle fall til kosmologiske resultater å være. Point two sikter til verdien 0,2 av tallet R, som forteller noe om hvor sterke gravitasjonsbølgene er.

Resultatene kommer fra instrumentene på radioteleskopet i det antarktiske isødet, Background Imaging of Cosmic Extragalactic Polarization (BICEP).

BICEP-2, instrumentet som oppdaget gravitasjonsbølger på Scott-Amundsen-sydpolstasjonen i Antarktis. (Foto: National Science Foundation - Steffen Richter, Harvard University)
BICEP-2, instrumentet som oppdaget gravitasjonsbølger på Scott-Amundsen-sydpolstasjonen i Antarktis. (Foto: National Science Foundation - Steffen Richter, Harvard University)

Renata, Andrei og Chiao-Lin skåler i musserende. Så får Andrei munn og mæle igjen. BICEP bekrefter ganske sikkert de teoriene han har arbeidet med siden 1980-tallet.

Matrusjkadukke av universer

Det som får mine øyne til å bli kulerunde, er at Andrei Linde mener følgende: Det som skjedde da universet oppstod, kan skje igjen.

Og ikke bare det: Det skjer hele tiden. Universer oppstår inni universer oppstår inni universer oppstår inni …

Med andre ord: En matrusjkadukke av universer inni universer, multiverser uten ende. Hvordan kan dette gå til?

Bobler ut av ingenting

Det begynner med teorien om det aller minste, kvantefysikken. Kvantefysikken sier at det såkalt tomme rommet ikke er tomt i det hele tatt. Ørsmå elementærpartikler popper ut av ingenting og blir borte igjen.

Så, sier Linde, er det et spesielt felt som kalles skalarfeltet. Det varierer i styrke der slike ørsmå partikler bobler ut av ingenting.

Har skalarfeltet riktig verdi, vil den lille partikkelboblen utvide seg voldsomt. Og med voldsomt menes at boblen utvider seg fra tilsvarende rundt størrelsen på et atom til fem hundre ganger diameteren på vårt solsystem i løpet av nesten umålbart kort tid.

- Vi snaker om en milliarddels milliarddels milliarddel av et milliondels sekund etter Big Bang, sier Andrei Linde, fortsatt med det musserende boblende i glasset.

Mikrobølger

Denne første intense utvidelsen ender med at materien og de grunnleggende naturkreftene oppstår. Først når universet er rundt 400 000 år gammelt, er tettheten i materieboblen blitt så lav at lyset kan unnslippe og ferdes fritt mellom atomene.

Dette første lyset kan vi ennå se gjenskjæret av som korte radiobølger, kalt mikrobølger. Disse mikrobølgene kan fanges opp som en fjern hvisking av store skålformede antenner, radioteleskoper.

Ett av dem står altså på sydpolstasjonen Scott-Amundsen, der den kalde og tørre lufta slipper mikrobølgestrålingen best gjennom.

Virvler av gravitasjonsbølger

Det måler ikke bare styrken på bakgrunnsstrålingen. Det har vært gjort før, blant annet fra romsonder.

Instrumentet BICEP har siden 2006 isteden gjort de mye vanskeligere målingene av hvilken retning radiobølgene svinger, det som kalles polariseringen.

Nå kan forskerne tegne spesielle virvelformede strukturer av polarisering på himmelkartet over mikrobølgene. Disse strukturene er spor av gravitasjonsbølger fra universets første øyeblikk, fra tiden før lyset.

Detektor på BICEP-2-instrumentet som kartla polariseringen, svingeretningen på mikrobølgene fra bakgrunnsstrålingen etter Big Bang. Virvler i denne polariseringen er rester av gravitasjonsbølger i universets første mikrosekunder. (Foto: NASA)
Detektor på BICEP-2-instrumentet som kartla polariseringen, svingeretningen på mikrobølgene fra bakgrunnsstrålingen etter Big Bang. Virvler i denne polariseringen er rester av gravitasjonsbølger i universets første mikrosekunder. (Foto: NASA)

Univers inne i univers

Slike gravitasjonsbølger oppstår bare når tyngdefeltet er enormt intenst, slik det var da universet var på størrelse med et atom.

Med andre ord: Gravitasjonsbølgene er en signatur av hvordan kvantefysikken i det ørlille er blåst opp til kosmisk format.

Historien vi nettopp har fortalt, er historien om vårt eget univers. Men Lindes svimlende poeng er at dette like godt kunne vært historien om et univers som oppstår i dette mikrosekund, i vårt univers.

Og vårt univers kan tilsvarende være en liten boble i et annet univers utenfor. Andrei Lindes teorier åpner for teorien om uendelig mange forskjellige universer inni hverandre, teorien for multivers.

Forklarer eller bortforklarer?

Idéen om multivers er omstridt. Noen fysikere kaller den pseudovitenskap. En del av skepsisen kommer fra hvordan multivers forklarer et mysterium:

Hvordan kan naturlovene i vårt univers være så mystisk fininnstilt at liv kan oppstå?

Det skyldes rett og slett at vi befinner oss i akkurat det universet av utallige fler der betingelsene er riktige. Hadde de ikke vært det, ville det ikke vært noen forskere her til å gruble over sammentreffet, sier en variant av det antropiske prinsippet.

Problemet med det antropiske prinsippet og teorien om multivers er at det på sett og vis ikke forklarer, men bortforklarer.

For hvordan kan vårt språk, våre hjerner, vår bevissthet, vevet av stoffet og kreftene i vårt univers, snakke om noe som aldri noensinne kan erfares, et univers med andre naturlover?

Linde er heller ikke fremmed for slike tanker. I en artikkel i Scientific American fra 1994 skriver han:

- Betyr dette at for å forstå alle egenskapene i vår del av universet, kreves ikke bare kunnskap om fysikk, men også en dyp gransking av vår egen natur, kanskje også vår egen bevissthet?

Vakker eller virkelig?

I videoen, tatt opp i dag, 20 år seinere, sier han:

- La oss håpe det ikke er lureri. Jeg ender alltid opp med den følelsen - hva om jeg blir lurt? Hva om jeg tror på dette bare fordi det er vakkert?

Kanskje det faktisk er nok? Kanskje vil vi aldri kunne hoppe ut av vår egen kropp, våre egne sanser, vår egen erfaringsverden, vårt eget univers og se det vi kaller den virkelige verden der ute.

Kanskje må vi - i ånden til fysikeren, psykologen og filosofen William James, som første gang brukte begrepet multivers - nøye oss med å danse med virkeligheten, dikte den i vårt bilde, slik at den blir vakker og god for oss?

Lenker:

Jostein Riiser Kristiansen: Big Bang-bølger oppdaget, og universet har fått en ny æra, fin innføring i BICEP-resultatene på nettstedet kollokvium.no

Andrei Linde: The Self-Reproducing Inflationary Universe, Scientific American, November 1994

John Gribbin: Inflation for Beginners, innføring med morsomme historiske detaljer

Nettsiden til Andrei Linde, med mange lenker til populærvitenskapelige artikler om utvidelsen av det tidlige universet og multivers

Multiverse or Universe? Foredrag av Andrei Linde i regi av SETI Institute (YouTube)