Paralelní světy a kvantové reality: Co když náš vesmír není jediný?
Náš kosmos nemusí být jediný. Může představovat jen kapku v moři mnoha dalších, více či méně podobných, které dohromady tvoří mnohovesmír. A pokud existuje, mohli bychom se mezi jednotlivými vesmíry nějak pohybovat?
Když se fyzici snaží prozkoumávat všechna zákoutí reality, občas při tom narazí na možnost, že náš kosmos není jediný. Že to, co považujeme za vesmír a co už do jisté míry známe od Velkého třesku až do současnosti, nemusí být úplné. Mohlo by se jednat pouze o dílčí, možná dokonce jen mizivou součást většího celku – mnohovesmíru.
Existuje mnoho pojetí daného konceptu, což ukazuje, že spoustě lidí nedá spát. Objevuje se ve velkých fyzikálních teoriích, jako je celá rodina teorií superstrun. Tvoří také podstatu mnohasvětové interpretace kvantové mechaniky Hugha Everetta z roku 1957, podle níž při měření kvantových veličin či při kvantových procesech dochází k duplikaci kosmu a vznikají vesmíry nové, které se navzájem liší jen hodnotami měřené veličiny. Uvedené by vedlo k neustálému vzniku dalších a dalších kosmů.
Mnohovesmír představuje též oblíbenou rekvizitu mnoha příběhů science-fiction nebo fantasy, od Červeného trpaslíka a Pána času až po Star Trek, Hvězdnou bránu a filmy monumentální série Marvel Cinematic Universe. Jejich hrdinové mají po ruce nějaké více či méně fantastické zařízení či třeba kouzlo, jehož pomocí procházejí mezi jednotlivými realitami. Mohli bychom něco takového udělat my, s naší vědou a technologiemi? Odpověď do jisté míry záleží na tom, jaký typ mnohovesmíru máme na mysli.
Bezpočet světů
Pokud žijeme v „mnohasvětovém“ multivesmíru, který těsně souvisí s kvantovou mechanikou, znamená to, že neustále vzniká nepředstavitelné množství nových kosmů. Hugh Everett se popsaným scénářem snažil v roce 1957 vysvětlit, proč při měření částice, jež existuje v kvantové superpozici, dochází ke kolapsu vlnové funkce a superpozice se změní na jediný stav. Jde o situaci, kdy se v příběhu o Schrödingerově kočce otevře krabice a ukáže se, jestli je zvíře živé, nebo mrtvé.
Vědci dodnes přesně nevědí, proč kolaps vlnové funkce nastává. Nicméně podle Everetta k němu nedojde – zato v okamžiku, který považujeme za kolaps, vzniknou nové vesmíry s vlastními osudy, v nichž se realizují jednotlivé možnosti dotyčné superpozice. Mnohasvětový multivesmír zjevně inspiroval například tvůrce marvelovského seriálu Loki či oscarového filmu Všechno, všude, najednou.
Pokud jde o naši realitu, někteří – jako třeba fyzik Sean Carroll – se domnívají, že se nejspíš nikdy spolehlivě nedozvíme, zda k takovému vzniku nových světů dochází, natož abychom se s nimi dokázali dostat do kontaktu. Jiní – například nadšený teoretik mnohasvětového multivesmíru David Deutsch – doufají, že s pokročilým kvantovým počítačem, který by měl vlastně představovat i generátor nových světů mnohasvětové interpretace, zvládneme jednou takové jevy detekovat a monitorovat. Deutsch dokonce věří, že bude možné se do kvantového počítače nahrát a pronikat do jiných kvantových realit.
Příliš vzdálené
Strunové teorie nebo třeba teorie věčné inflace, která zahrnuje pučení nových vesmírů díky trvale probíhajícímu procesu kosmologické inflace, počítají s existencí jiných kosmů mnohovesmíru v naší realitě. Jsou však od nás velmi vzdálené, přičemž v tom mohou hrát roli i další, „extra“ dimenze.
Podle některých teorií by v jednotlivých kosmech tohoto typu mnohovesmíru mohly panovat různé fyzikální zákony a platit různé hodnoty konstant. A v takovém případě by se jejich osud mohl velice lišit: V některých by nevznikly hvězdy ani jiná podobná tělesa, jiné by se rychle zhroutily do sebe. Další teorie počítají s tím, že by mohl v mnohovesmíru existovat nekonečný počet kosmů, včetně úplně stejných jako ten náš, se všemi detaily.
Bylo by jistě velmi zajímavé se mezi takovými světy pohybovat, zkoumat je, potkávat své alternativy. Zdá se to však nepravděpodobné. Podle části fyziků by při vzájemné interakci dílčích kosmů mnohovesmíru mohlo dojít k velice devastující události. A možná se něco podobného stalo těsně před Velkým třeskem.
Skrz červí díru
Další možnost, jak cestovat z jednoho vesmíru do jiného, by mohly nabídnout červí díry. Jde stále jen o hypotetické struktury, které by jako tunel propojily za normálních okolností vzdálené body časoprostoru. Představují exotické řešení Einsteinových rovnic gravitačního pole a stejně jako mnohovesmír patří k populárním prvkům vědecko-fantastických příběhů, včetně filmů Interstellar či Kontakt.
Podle teoretických úvah by mohly červí díry propojit místa ve vesmíru vzdálená třeba až miliardy světelných let, nebo naopak jen pár metrů. Za jistých okolností by snad mohly spojit i různé body v čase anebo, jak se domnívají někteří fyzici, v dílčích kosmech mnohovesmíru. O potenciální existenci červích děr se každopádně stále bouřlivě debatuje, stejně jako o možnosti jejich vytvoření technologicky pokročilou civilizací. Vědci nemají jasno ani v tom, zda by se jimi dalo rozumným způsobem a bez úhony projít, tedy spíš proletět na druhou stranu.
Kromě uměle vytvořených červích děr by mohly existovat i „přírodní“ varianty. Například fyzik a matematik Matt Visser v roce 1995 navrhl, že by se v kosmu mohlo vyskytovat množství přírodních červích děr, pokud v raném vesmíru vznikaly kosmické struny – samovolné defekty v předivu časoprostoru se zápornou hmotností. Uvedené možnosti sice nejsou příliš pravděpodobné, ale zůstávají otevřené. A s nimi rovněž jistá šance na poznávání jiných kosmů v mnohovesmíru, pokud tedy existují…
Od antiky po Schrödingera
Podle některých názorů myšlenku nekonečných světů poprvé zformuloval předsokratovský řecký filozof Anaximandros v 6. století př. n. l. Vedou se však spory, zda věřil ve více světů, a pokud ano, zda existovaly současně, nebo po sobě.
Jako prvním lze daný koncept s konečnou platností přisoudit starořeckým atomistům od 5. do 1. století př. n. l., počínaje Leukippem a Demokritem přes Epikura až po Lukrecia. Ve 3. století př. n. l. filozof Chrysippos navrhl, že svět věčně zaniká a obnovuje se, čímž vlastně naznačil existenci více kosmů v čase. Koncepce vícenásobných vesmírů se zpřesnila ve středověku.
Americký filozof a psycholog William James použil v roce 1895 pojem „multivesmír“, ovšem v jiném kontextu. V moderním vědeckém pojetí se zmíněný termín poprvé objevil v průběhu debaty mezi Ludwigem Boltzmannem a Ernstem Zermelem v tomtéž roce.
Za připomenutí stojí také přednáška Erwina Schrödingera z roku 1952 v Dublinu, v níž posluchače žertem upozornil, že to, co se chystá říct, může „vypadat šíleně“. Uvedl, že když se zdá, že jeho rovnice popisují několik různých dějů, nejedná se o „alternativy, ale všechny se skutečně odehrávají současně“. Daný druh duality se nazývá superpozice.
