Παράλληλα Σύμπαντα
Μέρος 8ο 

Του Max Tegmark, από το περιοδικό Scientific American, Ιούνιος 2003

Δεν είναι επιστημονική φαντασία, Η ύπαρξη άλλων Συμπάντων είναι μια άμεση συνέπεια των κοσμολογικών παρατηρήσεων. 

Η υπόθεση για το Πολυσύμπαν επιπέδου IV φτάνει σε ορισμένες προβλέψεις που μπορούν να ελεχθούν. Όπως και με το επίπεδο ΙΙ περιλαμβάνει μια συλλογή (Στη συγκεκριμένη περίπτωση, την πλήρη γκάμα των μαθηματικών δομών) και τα φαινόμενα επιλογής. Όπως συνεχίζουν οι μαθηματικοί να κατηγοριοποιούν τις μαθηματικές δομές, βρίσκουν ότι η δομή που περιγράφει τον κόσμο μας είναι η πιο γενική που είναι συγχρόνως συμβατή με τις παρατηρήσεις μας. Ομοίως, οι μελλοντικές μας παρατηρήσεις θα πρέπει να είναι οι πιο γενικές που συγχρόνως είναι συνεπείς με τις προηγούμενες παρατηρήσεις μας, και οι παλιές μας παρατηρήσεις θα πρέπει να είναι οι πιο γενικές που είναι συνεπείς με την ύπαρξή μας.  

Ο προσδιορισμός τι σημαίνει η λέξη "γενικές" μας οδηγεί σε ένα σοβαρό πρόβλημα, και η έρευνα αυτή μόλις τώρα αρχίζει. Αλλά ένα ενθαρρυντικό χαρακτηριστικό των μαθηματικών δομών που μας ξαφνιάζει, είναι ότι οι ιδιότητες συμμετρίας και αναλλοίωτου που είναι υπεύθυνες για την απλότητα και την ευταξία του Σύμπαντος τείνουν να είναι γενικές. Αποτελούν μάλλον τον κανόνα παρά την εξαίρεση. Οι μαθηματικές δομές  τείνουν να έχουν αυτές τις ιδιότητες εξ ορισμού, και πολύπλοκα πρόσθετα αξιώματα πρέπει μετά να προστεθούν σ' αυτές τις ιδιότητες για να τις ισχυροποιήσουν.   

Τι λέει όμως η λεπίδα του Occam;

Οι επιστημονικές θεωρίες των παράλληλων Συμπάντων, σχηματίζουν ως εκ τούτου μια ιεραρχία τεσσάρων επιπέδων, στη οποία τα Σύμπαντα γίνονται προοδευτικά όλο και πιο διαφορετικά από το δικό μας. Μπορούν αυτά να έχουν διαφορετικές αρχικές συνθήκες (Επίπεδο Ι), διαφορετικές φυσικές σταθερές και σωματίδια (Επίπεδο ΙΙ), ή διαφορετικούς φυσικούς νόμους (Επίπεδο IV). Η ειρωνεία του πράγματος είναι ότι το επίπεδο ΙΙΙ είναι το μόνο που επέσυρε τα πιο πολλά πυρά κατά τις προηγούμενες δεκαετίες, μια και είναι το μόνο που δεν προσθέτει ποιοτικά νέους τύπους Συμπάντων. 

Κατά την ερχόμενη δεκαετία, η μεγάλη βελτίωση στις κοσμολογικές μετρήσεις των μικροκυμάτων υποβάθρου, και η κατανομή της μάζας του Σύμπαντος σε πολύ μεγάλη κλίμακα, θα υποστηρίξουν ή θα απορρίψουν το επίπεδο Ι, προσδιορίζοντας με ακόμη μεγαλύτερη ακρίβεια την καμπυλότητα και την τοπολογία του χώρου. Οι μετρήσεις αυτές θα ανιχνεύσουν επίσης το επίπεδο ΙΙ, ελέγχοντας τη θεωρία του χαοτικού αιώνιου πληθωρισμού. Η συνδυασμένη πρόοδος στην αστροφυσική και στη φυσική υψηλών ενεργειών, θα ξεκαθαρίσει επίσης το βαθμό που οι φυσικές σταθερές είναι ευαίσθητες στις μεταβολές των παραμέτρων, και ως εκ τούτου θα ενισχύσουν ή θα αποδυναμώσουν την περίπτωση του επιπέδου ΙΙ. 

Αν οι τωρινές προσπάθειές μας να φτιάξουμε κβαντικούς υπολογιστές ευοδωθούν, θα αποτελέσουν μια περαιτέρω ένδειξη για το επίπεδο ΙΙΙ, καθώς στην ουσία θα εκμεταλλεύονται τον παραλληλισμό του επιπέδου ΙΙΙ για να εκτελούν παράλληλους υπολογισμούς. Οι πειραματικοί ψάχνουν επίσης για ενδείξεις παραβίασης της "μοναδιαίας ιδιότητας", πράγμα που θα απέκλειε το επίπεδο ΙΙΙ. Τέλος, η επιτυχία ή η αποτυχία στη μεγάλη πρόκληση της σύγχρονης φυσικής - την ενοποίηση της Γενικής Σχετικότητας με την Κβαντική Θεωρία Πεδίου - θα επιδράσει αποφασιστικά στην άποψή μας για το επίπεδο ΙV. Είτε θα βρούμε μια μαθηματική δομή που ταιριάζει ακριβώς στο Σύμπαν μας, είτε θα προσκρούσουμε σ' ένα όριο που θα επιβληθεί από την μεγάλη δύναμη των μαθηματικών και θα πρέπει να εγκαταλείψουμε αυτό το επίπεδο. 

Πιστεύετε λοιπόν στα παράλληλα Σύμπαντα; Τα κύρια επιχειρήματα εναντίον τους είναι πως είναι άχρηστα και παράλογα. Τα βασικό επιχείρημα  είναι ότι οι θεωρίες για Πολυσύμπαντα είναι πως δεν μπορούν να περάσουν το κριτήριο της λεπίδας του Occam διότι παραδέχονται αξιωματικά την ύπαρξη άλλων κόσμων, που όμως δεν θα μπορέσουμε ποτέ να παρατηρήσουμε. Γιατί η φύση να είναι τόσο σπάταλη και να δείχνει τόση εύνοια για άπειρο αριθμό διαφορετικών κόσμων; Το ίδιο επιχείρημα μπορεί ακόμα να  στραφεί υπέρ 6της ύπαρξης Πολυσύμπαντος. Τι ακριβώς είναι αυτό που σπαταλά η φύση; Σίγουρα όχι χώρο, μάζα ή άτομα - το μη αμφιλεγόμενο Πολυσύμπαν Επιπέδου Ι ήδη περιέχει έναν άπειρο αριθμό και από τα τρία αυτά, έτσι λοιπόν ποιος νοιάζεται αν η φύση σπαταλά λίγα ακόμη; Το πραγματικό ζήτημα εδώ είναι η φαινομενική μείωση της απλότητας. Ένας σκεπτικιστής αναρωτιέται για όλη εκείνη την πληροφορία που είναι απαραίτητη για να καθοριστούν όλοι αυτοί οι αόρατοι κόσμοι.  

Μια πλήρης συλλογή όμως είναι συχνά απλούστερη από ένα εκ των μελών της. Η αρχή αυτή μπορεί να διατυπωθεί πιο φορμαλιστικά αν χρησιμοποιήσουμε την έννοια του αλγοριθμικού περιεχομένου  πληροφοριών. Το αλγοριθμικό περιεχόμενο πληροφοριών σ' έναν αριθμό είναι χοντρικά το πιο μικρό μήκος προγράμματος για υπολογιστή, που χρειάζεται για να παράγει αυτόν τον αριθμό ως αποτέλεσμα. Για παράδειγμα, θεωρείστε το σύνολο όλων των ακεραίων. Ποιο είναι πιο απλό; Ολόκληρο το σύνολο ή ένας μόνον αριθμός; Διαισθητικά μπορεί να σκεφτείτε ότι ένας μόνον αριθμός είναι απλούστερος, αλλά όλο το σύνολο μπορεί να παραχθεί από ένα τετριμμένο πρόγραμμα υπολογιστή, ενώ ένας μεμονωμένος αριθμός μπορεί να είναι τεράστιος σε ψηφία. Ως εκ τούτου, το όλο σύνολο είναι πραγματικά απλούστερο.