Mnogotera vesolja
Wed, 11.01.2017, 09:00
Mnogotera vesolja

V naši galaksiji je ogromno civilizacij, v vesolju pa še ogromnokrat več. Verjetnost, da smo edini, je 10 na minus 22!

Večino svojega obstoja so moderni ljudje verjeli, da je na nebu samo eno sonce, da je Zemlja središče vesolja. Ko so znanstveniki ugotovili drugače, je bila osupla javnost ostro proti. V tem prispevku bo nekaj hipotez za odprte ume.

Leta 2001 je bila objavljena knjiga M. Gams: Weak Intelligence: Through the Principle and Paradox of Multiple Knowledge. Na kratko: a) če pametno kombiniramo več virov znanja, dobimo boljše rezultate kot z najboljšim samostojnim; b) prave inteligence na človeškem nivoju ni mogoče doseči, če procesiranje ne poteka mnogotero in c) (skoraj) vse je mnogotero (jih je več), pa naj bo to nosorog, avto ali ocean. Tudi Zemelj in vesolj in civilizacij je več.

Varianta a je splošno sprejeta in dokazana, varianta b je hipoteza, ki specificira lastnost resnično inteligentnih sistemov, a še ni dokazana in še ni realizirana, varianta c bo opisana od tod naprej.

Naseljivih planetov kot peska

Koliko Zemelj? Da je sonc veliko, vemo dalj časa. Samo v naši Rimski galaksiji jih je od 200 do 400 milijard. Po trenutnih analizah naj bi vsaka zvezda imela od tri do štiri planete, torej je planetov okoli bilijon. O tega jih je 40 milijard potencialno podobnih Zemlji, tj. v naseljivem pasu Zlatolaske in približno podobne velikosti. V vesolju pa je 10 na 10 galaksij in 7 krat 10 na 22 zvezd, zato je naseljivih planetov v vesolju toliko kot vseh zrnc peska na vseh plažah sveta.

Koliko od teh je dokaj podobnih Zemlji, je težko reči, recimo: eden od sto. Torej je Zemelj v vesolju 10 na 20, tj. 100 trilijonov. Dokler niso pred leti odkrili prvih planetov, so bili tovrstni izračuni pogosto obravnavani kot fantastika, zdaj se večina znanstvenikov strinja.

Koliko civilizacij? Ena najbolj znanih ocen števila civilizacij v naši galaksiji je Drakova enačba (1961). Trenutne najboljše ocene se precej razlikujejo, smiselne se vrtijo med 100.000 in 100 milijoni. Lažje pa je narediti oceno, ali smo edina civilizacija v vesolju – za to je verjetnost 10 na minus 22, tj. astronomsko malo. Najboljši odgovor je torej: v naši galaksiji je ogromno civilizacij, v vesolju pa še ogromnokrat več!

Leta 1950 je fizik Enrico Fermi (umrl leta 1954 kot Alan Turing, tudi leto rojstva avtorja tega prispevka) v Los Alamosu med debato s kolegi Konopinskim, Telllerjem in Yorkom dejal: »Pa kje so?« Iz tega je nastal znameniti Fermijev paradoks – če je toliko civilizacij, zakaj mi še nismo zaznali nobene? Obstaja množica potencialnih razlag – da smo edini, da so tujci že tukaj, a ne želijo, da se razkrijejo (NLP), da uporabljajo drugačne načine komunikacije in prevoza, da uporabljajo druge »vrste« fizike, da smo le živalski vrt ali igra simulacije za napredne vrste itd. Še najbolj verjetni se zdita dve hipotezi: I) življenje ni tako uspešno pri naseljevanju planetov in so zato civilizacije bistveno redkeje poseljene po vesolju, II) časovni vek trajanja civilizacij je relativno zelo kratek, zato v našem času opazovanja ni nobene civilizacije v naši bližini (bolj razvite so propadle, nove šele prihajajo).

Koliko vesolj?

Ko so kolegi fiziki z Instituta Jožef Stefan predstavili nekaj hipotez s področja kozmologije in možnosti obstoja več vesolj, je bilo tisoč obiskovalcev, nato pa plaz kritik v medijih. Ideja o enem samem vesolju je trdno zasidrana v šolskih knjigah in možganih modernega sveta in seveda pri nas. Leta 2001 v omenjeni knjigi in prej v drugih objavah avtorja je bila predstavljena podobna teorija, temelječa na pogledih Everetta, Deutscha, Wheelerja in DeWitta.

Izvirno misel o več svetovih, izhajajočih iz kvantne matematike, je prvi postavil Hugh Everett leta 1957 z mentorjem Wheelerjem pri opazovanju kvantnih pojavov, ko skozi dve reži pošiljamo elektrone. Delci se obnašajo kot valovanje, kot bi bili vsak v svojem svetu. Everettovo delo je bilo vrsto let neznano javnosti, DeWitt pa je delo predstavil v nekaj zanimivih sestavkih in prvi uporabil izraz »mnogotera vesolja« namesto »vesoljske valovne funkcije«.

David Deutsch je predstavil teorijo o mnogoterih svetovih, torej nekaj opisljivega in slej ko prej preverljivega/dokazljivega. Everett je namreč svoje prve zamisli predstavil kot metainterpretacijo, tj. samo opis oz. razlago nečesa obstoječega, in ne nekaj šele preverljivega.

Poglavitni problem teorije mnogoterih svetov je podoben Fermijevemu paradoksu: »Pa kje so?« Lahko pa se vprašamo še drugače: »Kaj je bilo pred nastankom našega vesolja?« in »Kaj je izven meja našega vidnega vesolja?« (Zaznamo le toliko vesolja, kolikor svetlobe je prišlo do nas – večje razdalje pač še niso opazne.)

Kritikov veliko, nespornih dokazov nikjer

Presenetljivo čedalje več raziskovalcev, profesorjev, doktorjev fizike verjame v več vesolj. Vsem je skupno to, da vesolje ni samo eno, tisto naše vidno vesolje, ampak jih je mnogo (končno ali neskončno) več. Univerzum je torej množica vesolj, in ne eno samo. Izmed več sorodnih teorij je trenutno najbolj popularna teorija multivesolj oz. metavesolj oz. večvesolj.

Izmed množice znamenitih in spoštovanih strokovnjakov morda omenimo Stephena Hawkinga, Davida Deutscha in Neila deGrassa Tysona. Max Tegmark predstavi štiri nivoje vesolj, kjer tretji nivo predstavljajo Everettova mnogotera vesolja na osnovi kvantne interpretacije in četrti nivo ansambel vesolj – tj. množico vesolj v prostoru. Brian Green je prvi opisal devet tipov paralelnih vesolj.

Po pričakovanju je kritikov veliko, trenutno po oceni fizikov okoli dve tretjini, nespornih dokazov za katero koli verzijo mnogoterih vesolj pa ni nikjer. Ni pa tudi protidokazov oz. so bolj ali manj filozofski kot npr. Ockhamovo rezilo, po katerem je bolje predstaviti več vesolj kot eno samo. Po knjigi iz leta 2001 pa je Ockhamo rezilo veljavno samo v določenih okoliščinah, ko obstaja enovit problemski prostor oz. prostor rešitev. Kadar je eden ali drugi mnogoter, bo boljše rezultate dajal mnogoteri pristop. Če se spomnimo verzije a) principa mnogoterosti – če je rešitev samo ena enačba oz. en model znanja, potem kombiniranje več enačb ali znanja ne more prinesti boljših rezultatov kot en najboljši. Ko pa imamo opraviti z realnim življenjem in recimo strojnim učenjem, pa kombiniranje več metod strojnega učenja da boljše rezultate kot ena najboljša, kar se je v praksi pokazalo neštetokrat.

Paradoks mnogoterega znanja je v tem, da se dá mnogo enačb sestaviti v eno samo, več modelov znanja v enega samega in dá se zgraditi optimalno varianto obstoječe metode strojnega učenja. Dá se, v določenem trenutku, ne dá pa se v splošnem v realnem življenju, kar knjiga iz leta 2001 pokaže empirično in matematično. Za obstoj velikega števila vesolj je nekaj teorij, povezanih s strunami, posredno pa so nakazane (ne še dokazane) s čedalje hitrejšim širjenjem našega vesolja (ker ga privlači masa drugih vesolj) in gravitacijskimi valovi (ob nastanku vesolja nastanejo gravitacijski valovi).

Še družbena misel na koncu: kot nadobudni študent sem se zapletel v debato z verniki, ki so napovedovali bližnji konec sveta. Prepričan sem bil, da jih bom »sesul«, pa sem v sofistični debati pogorel. Svet seveda ni propadel.

 

Prof. dr. Matjaž Gams,

član Inženirske akademije Slovenije

 

––––––

Prispevek je mnenje avtorja in ne izraža nujno stališča uredništva.



Mnogotera vesolja

Foto: Alistair Lyon/Reuters

Povezane novice

Zmešnjava v javnem sektorju
19. December ob 09:00
Slovenska politika, leva ali desna, se klanja kapitalu in evropskim navodilom.
Prijavi sovražni govor