Inflaatioteorian kehittäjä, säieteorian guru ja pimeän energian keksijä kiistelivät multiversumin mielekkyydestä.

- Kvanttiheilahtelujen takia multiversumiimme posahtelee aina uusia laajenevia universumeita, sanoo kosmologi Andrei Linde.

- Maailmankaikkeutemme olemus ei enää vaadi perustavaa, kaiken kattavaa selitystä, koska multiversumin eri kolkissa on erilaiset olot, niittaa säieteoreetikko Leonard Süsskind.

- Tällainen teoria selittää mitä tahansa, joten todellisuudessa se ei selitä mitään, tyrmää kosmologi Lawrence Krauss.

AAAS
Yhdysvaltain tiedeviikko 2007



Sisältö jatkuu mainoksen alla


- Kvanttiheilahtelujen takia multiversumiimme posahtelee aina uusia laajenevia universumeita, sanoo kosmologi Andrei Linde.

- Maailmankaikkeutemme olemus ei enää vaadi perustavaa, kaiken kattavaa selitystä, koska multiversumin eri kolkissa on erilaiset olot, niittaa säieteoreetikko Leonard Süsskind.

- Tällainen teoria selittää mitä tahansa, joten todellisuudessa se ei selitä mitään, tyrmää kosmologi Lawrence Krauss.

Sisältö jatkuu mainoksen alla

Julkaistu Tiede-lehdessä 3/2007


Väitetään, että ilmaista lounasta ei ole. Se ei pidä paikkaansa. Koko maailmankaikkeus kertoo päinvastaista, huomauttaa multiversumiteoreetikko ja kvanttikosmologi Andrei Linde.

Universumi syntyi melkein tyhjästä. Eikä pelkästään meidän universumimme vaan miljoonat ja taas miljoonat muutkin maailmankaikkeudet.

Perinteinen alkuräjähdysteoria ei kerro, mistä on peräisin alkuräjähdykseen tarvittu valtava energia ja sen kääntöpuoli, koko maailmankaikkeuden aine. Inflaatioteoreetikot ovat laskeneet, että universumi saattoi syntyä vähemmästä kuin yhdestä milligrammasta ainetta, kenties jopa ei mistään.


Olemme tulosta kvanttiheilahteluista

Inflaatioteorian perusväittämä on, että maailmankaikkeus laajeni lyhyen aikaa alkuräjähdyksen jälkeen suunnattoman nopeasti, valoakin nopeammin. Energia on peräisin kvanttiheilahteluista, selittää Linde, joka itse on toinen inflaatioteorian keskeisistä isistä. Sellaiseksi hän tuli Neuvostoliitossa, Moskovan Lebedev-instituutissa, mistä hän siirtyi hiukkastutkimuslaitos Cernin kautta Yhdysvaltoihin Stanfordin yliopistoon 1990.

- Mutta emmehän me Venäjällä mitään tiedä, siellä on niin kylmäkin, Linde vitsailee pääosin amerikkalaiselle yleisölle.

Kvanttiheilahtelut ovat pikkuruisia mikrotason ilmiöitä. Niitä tapahtuu kaikkialla ympärillämme. Kvanttihäiriöt aiheuttivat senkin, että maailmankaikkeudesta tuli epätasainen ja aine kasautui galakseiksi. Tämän epätasaisuuden ja maailmankaikkeuden 13,7 miljardin vuoden iän osoittavat kosmisen taustasäteilyn lämpötilaerot. Taustasäteily on jäänyt jäljille universumin alkuhetkistä, ja sen lämpötilojen kartoittajille annettiin viime vuonna fysiikan Nobelin palkinto.

Linde väittää, että kvanttiheilahtelut eivät ole synnyttäneet pelkästään galakseja, vaan myös uusia osia universumiin. Laajenevassa maailmankaikkeudessa heilahdus karkaa äitiuniversumista kuin pallo, joka pyörii pitkin laakson seinämää ja vierähtää vahingossa naapurilaaksoon. Siitä alkaa uuden universumin huima laajeneminen. Vauvauniversumeita posahtelee vanhoista aina lisää. Me elämme vain yhdessä näistä laajenevista kuplista.


Multiversumi on loputonta juhlaa

Tämä multiversumiteoria sopii yhteen säieteorian kanssa, jota on kunnianhimoisesti yritetty kehittää jokaisen luonnonlain kattavaksi, niin sanotuksi kaiken teoriaksi. Me pystymme havaitsemaan ympärillämme kolme tilaulottuvuutta ja neljäntenä ajan. Säieteorian mukaan ulottuvuuksia on kymmenen, mutta osa niistä on käpertynyt niin pieniksi, ettemme huomaa niitä.

Linde ja hänen tutkijakumppaninsa ovat esittäneet, että kun uusi universumi syntyy vanhemmista, osa ulottuvuuksista kasvaa esiin ja osa jää suppuun. Tämä jako määrää, millaiset luonnonlait uudessa universumissa vallitsevat. Ne voivat olla eri paikoissa aivan erilaiset.

Säieteoreetikkojen matemaattisten laskelmien mukaan olemassa voi olla ääretön määrä erilaisia maailmoja, joissa saattaa olla voimassa kymmenen potenssiin tuhat erilaista luonnonlakien tyyppiä. Meillä on täällä ihanaa ja leppeää, juuri ihmisille sopivaa. Kokonaisuus ei ole sitä, vaan kaikkea muuta.

- Olemme aina halunneet löytää kaiken teorian, joka selittäisi maailmamme ainutlaatuiset piirteet. Nyt meidän täytyy tottua ajattelemaan, että monenlaiset maailmat ovat mahdollisia, Linde arvioi.

- Tiedämme nyt, että maailmankaikkeus ei ole pelkästään ilmainen lounas, vaan loputon juhla, jossa tarjoillaan kaikkia mahdollisia ruokalajeja.


Tarvitaanko enää syvempiä selityksiä?

Säieteorian ykkösguruihin kuuluva Leonard Süsskind ilmoittaa samassa tilaisuudessa kärjekkäästi, että monet fyysikot ovat hylkäämässä reduktionismin eli toiveen, että kaiken pohjalta löytyy jokin yksinkertainen alkuselitys.

Sitä ei ole eikä tarvita, koska universumi ei ole kaikkialla samanlainen. Enää ei ole niin suuri ihmetyksen aihe, että mekin olemme täällä. Jos hiukkasten massat olisivat erilaiset, meitä ei olisi. Jos tyhjiöenergia eli universumia yhä laajentava pimeä energia olisi niin suuri kuin sen laskennallisesti pitäisi olla, se repisi heti hajalle niin galaksit kuin atomitkin. Jostain syystä se on kuitenkin suunnattomasti pienempi. Muutkin luonnonvakiot ovat juuri meille sopivat. Jos ne olisivat vähänkin toisenlaiset, elämä ei olisi mahdollista.

Elämälle sopiva universumi on uskomaton sattuma, jos se on ainoa, mutta ei enää silloin, jos se on vain yksi pieni kupla monimuotoisessa multiversumissa, Süsskind pohdiskelee. Süsskind työskentelee Linden tavoin professorina Stanfordin yliopistossa.

Heidän vastaväittäjäkseen asettuu kosmologi Lawrence Krauss Case Western Reserve -yliopistosta. Hän ei suo Lindelle ja Süsskindille kunniaa kaikkeuden arvoituksen ratkaisemisesta.

Liiasta mielikuvituksesta Krauss ei kollegoita syytä. Sitä hänellä on itselläänkin. Krauss ehdotti ensimmäisten joukossa, että nykyistä maailmankaikkeutta laajentaa pimeä energia. Häntä pidettiin siitä hyvästä kahelina, mutta ei kovin kauan. Krauss on myös kirjoittanut kirjan avaruussarja Star Trekin fysiikasta. Uudet maailmankaikkeuden selitykset oikaisevat kuitenkin hänen mielestään liikaa. Niitä tukevat havainnot puuttuvat.

- Multiversumi on teoria, joka selittää mitä tahansa. Selittääkö se silloin enää mitään, Krauss moittii. - Säieteoria on kiinnostava kimppu ennusteita ja ideoita. Se ei ole vielä kunnollinen teoria, joka olisi testattavissa ja kumottavissa.

Süsskind ilmoittaa olevansa satatuhatkertaisesti eri mieltä ja vielä potenssiin tuhat. - Säieteoria pohjautuu vankkaan matematiikkaan. Se on matemaattinen teoria, joka selittää myös hiukkaset ja gravitaation.

Suureksi kysymykseksi jäi, voiko multiversumia ja säikeitä tutkia kokeellisesti. Linde tunnustaa, että vaikeaa se on. - Mietimme sitä päämme puhki.

Süsskind on toistaiseksi keksinyt yhden tavan testata teoriaa maailmankaikkeuksien laajenemista. - Jos osoittautuu, että avaruus kaareutuu väärään suuntaan, se heittää märän pyyhkeen ikuisen laajenemisen naamalle.

Sisältö jatkuu mainoksen alla