Multibertso

Multibertsoa, dauden unibertso ugariak deitzeko izendapena da, betiere gureaz gain beste unibertso batzuk daudelako hipotesiaren aldekoen arabera. Multibertsoaren egitura, bere barneko unibertsoen izaera, bai eta berau osatzen duten unibertsoen arteko harremanak, multibertsoaren hipotesiaren araberakoak dira. Hipotesi guzti horietan, multibertsoak fisikoki existentzen den oro barne hartzen du: espazio eta denboraren osotasuna, materia, energia, mugimendu kopuru eta berau gobernatzen duten fisika legeak eta konstanteak ere.

Unibertsoen ugaritasunari egiten zaion lehen aipamena literatura vedikoan (K.a. 800 - K.a. 200) topatu dezakegu, zehazki, Vyasak idatzitako Bhagavata-Puranan. Hala ere, "Multibertso" terminoa William James psikologoak garatu zuen 1895ean. Gerora, multibertso terminoa alor eta esparru askotara hedatu da, adibidez, astronomia, fisika, filosofia eta psikologia bezalako zientzietara, baina baita zientzia fikziora eta fantasiara ere. Multibertsoaren barneko unibertsoak "unibertso paralelo" gisa ere izendatzen dira zenbaitetan. Beste testuinguruetan, aipatutako kontzeptua hainbat modu ezberdinetan izendatu daiteke; "unibertso alternatibo", "unibertso kuantiko", "mundu paralelo", "errealitate alternatibo" eta "denbora-lerro alternatibo" gisa, besteak beste.

2013an Laura Mersini-Houghton eta Richard Holman zientzialariek gure unibertsotik at egon daitezkeen beste unibertso horien izatearen ebidentziak izan daitezkeenak aurkitu zituzten. Hartarako ikerketa luze bat argitaratu zuten, Planck teleskopioaren bidez gauzatu zutena. Ikerketa honek hautsak harrotu zituen zientzialarien artean, izan ere, 175 zientzialarik sinatu zuten idatzi baten arabera, "bulk flow"-rik ez da atzeman gaurdaino, Mersini-Houghton eta Holmanen teoriaren oinarrietako bat.

Multibertsoaren teoria fisikan 
Aurrez aipatu dugun moduan, "multibertso" terminoak indar handia du fisikaren alorrean, zientzialari ugarik proposatu eta babestu duten teoria baten oinarrian baitago, jarraian azalduko den bezala.

Tegmarken sailkapena 
Max Tegmark kosmologoak unibertso behagarritik at egon daitezkeen beste unibertso horiek sailkatzeko metodo bat sortu zuen. Unibertso batek beste handiago baten barnean duen lekuaren arabera egin zuen bere sailkapena Tegmarkek. Bestalde, unibertso batek bere barnean dituen eremuak ere kontutan hartu zituen. Beraz, unibertsoak haien hedadura eta menpekotasunaren arabera sailkatzen dira. Jarraian unibertso mota bakoitzari buruzko azalpen labur bat topatu daiteke.

I Mailako Multibertsoa 
Inflazio kosmikoaren aurreikuspenetako bat unibertso ergodiko infinitu bat da, honek, bere infinitutasuna dela eta, hasierako egoera oro kontutan hartzen dituzten Hubbleren bolumenak eduki behar ditu.

Unibertso infinitu batek Hubbeleren bolumen kopuru mugagabe bat eduki beharko luke, baina haiek denek ere gure unibertsoak dituen konstante fisiko eta lege berdinak eduki beharko lituzkete. Hala eta guztiz ere, gure unibertsoak dituen lege berdinak izanagatik, haietatik gehienek ez lukete antzekotasun nabarmenik izango gure Hubbleren bolumenarekin, izan ere, materiaren banaketa desberdina izango lukete, adibidez. Hau esateko egun indarrean dauden teorietan oinarritu gaitezke, hauek diotenaren arabera, Big Bangaren ondoren, materia ausaz unibertsoan zehar barreiatzeaz arduratu ziren prozesu batzuk gertatu baitziren. Beraz, materia banatzeko era probable bakoitzak (gure unibertsoan jazo ez zirenak) Hubbleren bolumen bat eduki beharko lukete. Gure unibertsoak materiaren banaketa ia uniformea du eta bere hasierako fluktuazioen dentsitatea 1/100.000-koa izan zen. Teoria batzuen arabera, behatzaileak dituzten unibertsoen artean ohikoa izan daiteke gurea.

Hubbleren bolumenen kopurua infinitua dela baietsi dugu, honek ondorio garbi bezain zirraragarri batera garamatza. Infinitutasunaren eraginez, gure ortzi-muga kosmologikotik at, gurea bezalakoa den unibertso edo Hubbleren bolumen bat egon behar du. Hala ere, Tegmarken kalkuluen arabera, unibertso horrek guregandik 10(10115) metrora egon beharko luke.

Brian R. Greenek unibertso kopuru edo Hubbleren bolumen kopuru mugagabe batez osaturiko megaunibertso infinitu edo partzialki infinitu honi Mosaiko Multibertso izena jarri zion.

II Mailako Multibertsoa 
Betiereko inflazio kaotikoaren teorian (inflazio kosmikoaren teoriaren aldaera bat dugu hau), multibertsoa etengabe zabaltzen diharduen multzo bat da, betirako zabaltzen jarraituko duena. Haatik, multibertso honen eremu batzuek zabaltzeari uzten diote, hala, burbuila independenteak eratuz, ogia egosterakoan sortzen diren gasezko poltsen antzekoak. Aipatutako burbuilak I Mailako enbrioi-unibertso infinituak izango lirateke, guztiak ere, inflazioak eragindako eremu-energiari esker, materiaz josiak egon beharko lukete. Burbuila hauen kopurua izugarria izan beharko litzateke, hala diote behintzat Linde eta Vanchurin zientzialariek egindako kalkuluek, zehazki, 10(1010.000.000) mota horretako unibertso egon daitezke. Hala ere, teoria egiazkoa bada, hurbilen daukagun burbuila distantzia "infinitura" dago; argiaren abiaduran bidaiatuko bagenu ere, bi unibertsoak banatzen dituen distantzia argiaren abiadura baino azkarrago handitzen ari denez, ez ginateke inoiz iritsiko. Alabaina, beste unibertso hauek hondoko mikrouhin erradiazioan lorratzen bat utzi dezaketela proposatu da, hala bada, teoria hau frogatzeko aukera edukiko genuke.

II Mailako multibertsoan burbuila bakoitzak izaera desberdina duela esan dezakegu, batetik bestera espazio-denboraren dimentsioak, oinarrizko partikulen ezaugarriak eta konstante fisikoen balioak aldatzen direlako. Burbuila bakoitzak simetriaren berezko haustura ezberdinak pairatu ditzake, edo beste modu batean esanda, ezaugarri desberdinak dituzten unibertsoak sor daitezke. Gure unibertsoan, hasiera batean, bederatzi dimentsio espazial (teoriaren arabera, gehiago izan daitezke) zeudela babesten du korden teoriak, baina, arrazoi ezezagun batengatik, haietatik hiruk baino ez zuten parte hartu hedapen kosmikoan. Hiru hauek dira, egun, ikusteko gai garenak. Gainerako seiak ezin ditugu behatu, agian haien tamaina mikroskopikoagatik, edota materia guztia "brana" izeneko gainazal tridimentsional batean batuta dagoelako (ikus M teoria). Gainazal hori dimentsio gehiagoko espazio baten barnean egongo litzateke. Egun onartuen dagoen hipotesiaren arabera, dimentsioen arteko simetriaren haustura hori beste era batekoa izan daiteke beste burbuila horietan (beste unibertsoetan), beraz, desberdintasun nabarmenak izan ditzakete unibertso horiek.

Bada beste modu bat II Mailako multibertsora iristeko: unibertsoen jaiotza eta heriotzaren zikloaren bidez. Richard Tolman zientzialariak 1930eko hamarkadan proposatu zuen ideia honek, bigarren "brana" tridimentsional paralelo baten beharra du, goi-dimentsio batera desplazatuko litzatekeena. Ideia hau zuzena bada, gure unibertsoak eta kanpokoak elkarri eragingo liokete, hala, nolabaiteko harremana sortuz.

Aipatzekoa da maila honek John Archibald Wheeler zientzialariaren unibertso oszilatzailearen teoria eta Lee Smolinen unibertso ugalkorren teoria bere gain hartzen dituela.

Brian R. Greeneren terminologia jarraituz, metabertso honetan multibertso mota hauek edukiko genituzke: Multibertso inflazionarioa, Multibertso ziklikoa, Multibertso autougaltzailea, Brana multibertsoa, Paisaia multibertsoa eta Multibertso holografikoa.

III Mailako Multibertsoa 
Hugh Everett zientzialariaren unibertso ugarien teoria (IMM), unibertso paraleloena bezala ere ezaguna, egun mekanika kuantikoan nagusi diren interpretazioetako bat da. Brian R. Greenek multibertso mota honi Multibertso kuantiko izena jarri zion. Mekanika kuantikoaren arabera, zenbait behaketa ezin dira era absolutuan gauzatu, hau da, zenbait ekintza ezin dira zehaztasun osoz aurreikusi, baina, gertakari edo ekintza posibleen multzo bat dago eta hauetako bakoitzak (jazo dadin) probabilitate bat du. IMM teoriaren arabera, behaketa edo ekintza posible hauetako bakoitzak unibertso desberdin baten existentzia eragiten du, hau da, ausazko prozesu kuantikoek gure unibertsoaren adarkatzea eragiten dute, hala, gure unibertsoaren kopia bana sortuz gertakari posible bakoitzarentzat. Noski, interpretazio hau zuzena bada, unibertso paraleloen kopuruak izugarria izan beharko luke eta hauek, gu inguratzen gaituen espazio "arruntetik" at egon beharko lukete. Alabaina, teoria hau jarraituz, unibertso paralelo hauek beraien izatearen berri ematen digute laborategian gauzatzen diren zenbait esperimentuetan, adibidez, uhinen interferentziak aztergai dituztenetan edo konputazio kuantikoari lotuta daudenetan.

Aipatu dugun guztia era praktiko batean ere azaldu dezakegu. Jakina da dado bat jaurtitzen dugun bakoitzean ausazko emaitza bat irteten zaigula, haatik, mekanika kuantikoa ez dator bat honekin, izan ere, halako kasu batean, emaitza guztiak aldi berean lortzen ditugula dio, nola liteke? Dado hori lurrera erori den unean, gure unibertsoak beste bost unibertso paralelo sortu dituela interpretatu dezakegu eta haietako bakoitzean dadoak emaitza posibleetako bat eman duela, baina guk, soilik gure unibertsoan dadoak eman digun emaitza posiblea antzeman dugula. Beraz, ausazko ekintza bat gertatzen den aldi bakoitzean, honek izan ditzakeen ondorio bakoitzak unibertso berri bat sortzen du eta guk soilik errealitate kuantiko osoaren zati txiki bat baino ezin dugu nabaritu.

Tegmarkek dio III Mailako multibertso batek ez dituela II edo I mailako multibertso batek baino aukera gehiago kontuan hartzen. Horrenbestez, III Mailako multibertso batek adarkatze bidez sortutako unibertso guztiak (konstante fisiko berdinak dituztenak) I Mailako multibertso batean topatu daitezke. Bestalde, Yasunori Nomura, ​Raphael Bousso, eta Leonard Susskind zientzialarien arabera, I, II eta III Mailako multibertsoak gauza bera dira. Hipotesi honek "Multiverse = Quantum Many Worlds" izena du.

Arras interesgarria da III Mailako multibertso batek denboran eta honen definizioan duen eragina. Denbora aldaketak deskribatzeko era bat bezala definitu ohi da, baina materiaren konfigurazio posible bakoitza izanarazten duten unibertso paraleloak baldin badira, denbora unibertso ezberdin hauek sekuentziatzeko modu bat bezala definitu ahalko genuke. Hortaz, unibertsoak berez estatikoak izango lirateke, aldaketa berriz, irudipen huts bat.

Richard Feynmanen historia ugarien interpretazioa eta H. DIeter Zehen adimen ugarien interpretazioa unibertso paraleloen ideiarekin loturik daude.

IV Mailako Multibertsoa 
IV Mailako multibertso batean egitura matematiko guztiak fisikoki ere existitzen dira. Hipotesi hau muturreko platonismo mota bat dela esan dezakegu, Platonen ideien munduko egitura matematiko oro mundu fisikoan existitzen dela baieztatzen duelako. Gure unibertsoa berez edo oinarrian matematikoa dela babesten badugu, zergatik egon beharko luke bera azaltzeko gai den egitura matematiko bakar bat? Hipotesi honek matematikoki azaldu edo definitu daitezkeen unibertso guztiak existitzen direla baieztatuz erantzuten dio galderari. Espaziotik eta denboratik at egonik, haietako askok ez lituzkete behatzailerik eduki behar. Laburbilduz, I, II eta III Mailako multibertsoetan hasierako egoerak edota konstante fisikoak aldatu daitezke, baina oinarrizko lege fisikoak ez dira inoiz aldatzen, IV Mailako multibertsoan berriz, lege hauek ere aldatu daitezke.

Tegmarken hitzetan: "matematika abstraktuak hain dira orokorrak, ezen era formalean definitu daitekeen denaren teoria oro ere egitura matematiko bat da". Horretaz gain, imajina dezakegun unibertso oro IV Mailako multibertso batean existitu daitekeela ere baieztatzen du Tegmarkek eta beraz, multibertsoen hierarkia bertan amaitzen dela, V Mailako multibertso baten izatea ezinezkotzat hartuz.

Brian R. Greeneren terminologiaren arabera, omnibertso honetan multibertso mota hauek sartuko lirateke: Azken multibertsoa edo Multibertso matematikoa eta Multibertso simulatua.

Mailen hierarkia 
Unibertso paraleloak azaltzen dituzten teoria zientifikoek multibertsoak sailkatzeko balio duen lau mailako hierarkia bat dagoela baiesten dute. Lau maila horiek aurrez azaldu ditugun berak dira. Hierarkia honetan, zenbat eta handiagoak izan mailak, orduan eta desberdinagoak izango dira unibertsoak, gurearekin alderatuz gero. Halatan, I Mailako multibertsoan unibertso batetik bestera soilik hasierako baldintzak aldatzen diren bitartean, IV Mailako multibertsoan lege fisikoak ere desberdinak dira.

Espero da hurrengo hamarkadetan zehar gauzatuko diren hondoko mikrouhin erradiazioaren neurketa zehatzagoek I Mailako multibertso honen existentzia baieztatu edo ezeztatzea. Gainera, eskala handian materiak duen banaketari buruzko ikerketek ere lagunduko omen dute multibertso mota horren existentzia argitzen, espazioaren kurbatura eta topologia zehaztuko dutelako. Hori gutxi balitz bezala, aipatutako ikerketek II Mailako multibertsoari buruzko zenbait pista ere eman diezagukete, betiereko inflazio kaotikoaren teoria indartuz edo apalduz. III Mailako multibertsoaren existentzia frogatzeari dagokionean, etorkizunean garatuko diren ordenagailu kuantikoek zeresana izan dezakete. Azkenik, denaren teoria formulatzea lortuko bagenu, agian IV Mailako multibertsoaren existentzia frogatuko genuke.

Multibertsoaren bilaketa 

Multibertsoa oraindik ere teoria zientifiko bat da, zientzialari batzuk konbentzitzeko gai izan ez dena, froga gabeziarengatik. Gaur egun multibertsoaren bilaketa pausatuta dagoela edo behintzat, motel dabilela esan dezakegu, zientzialari gutxi baitabiltza gai honetan murgilduta. Alex Vilenkin kosmologoa dugu gai honetan ikerketak egiten diharduen zientzialari apurretako bat, haren esanetan, beste unibertso haietara iristea ustez ezinezkoa izateak utzi du multibertsoaren ikerketa albora. Hala ere, korden teoria osatuko bagenu, multibertsoaren inguruko datu eta froga gehiago lortuko genituzke, Vilenkinen esanetan.

Multibertsoen teoria frogatzen saiatzerako orduan, zientzialariek zenbait bide ezberdinetatik jo dute. Ikerketa guztia teorikoa denez, ezin baita ezer neurtu, kosmologo batzuek supersoken teoria garatzeari ekin diote, hala, teoria horrek iragartzen dituen unibertsoak aztertzeko. Hurbilketa antropikoa multibertsoa ikertzeko metodo eztabaidatu bat izan den arren (gizakiaren existentzia ardatz hartuta, gure unibertsoa supersoken teorian bilatzean datza), ikertzaile ugarik haren baliagarritasunean sinisten dute. Bestalde, beste ikertzaile batzuek nahiago izan dute buruketa matematiko konplexu batean murgiltzea, unibertso ugarien teoria frogatzeko. Buruketa horren helburua gurea bezalako zenbat unibertso egon daitezkeen kalkulatzea da, erantzuna bilatzea baina, oso zaila da, izan ere, emaitzak ez du goiko mugarik kopuruetan. Badira konstante kosmologikoekin lanean dihardutenak ere.

2018an Stephen Hawking eta Thomas Hertog zientzialariek multibertsoari buruzko teoria bat argitaratu zuten, berrikuntza nabarmen bat ekarriz kosmologiaren alderdi honi. Bi zientzialariek sortutako teoriaren arabera, duela hamalau mila milioi urte inguru gertatu zen Big Bang-ak ez zion soilik gure unibertsoari hasiera eman, beste hainbat ere sortu zituen. Baina, zenbat da "hainbat"? 80ko hamarkadan Hawkingek James Hartlerekin batera garatu zuen teoriaren arabera, infinitu ziren, hau da, imajina daitezkeen unibertso mota guztiak existitzen zirela baieztatu zuten. Honek ordea, aipatutako zientzialariek garatutako teoria egiaztatzeko ezinezko egiten zuen. Horrenbestez, 2018an Hawking eta Hertog zientzialariek teoria beste ikuspuntu batetik begiratzea erabaki zuten, multibertsoaren eta soken teoriaren aldetik. Hala, eredu matematiko berri bat sortu zuten, II Mailako multibertso baten antzekoari bide ematen ziona, hau da, unibertso kopuru finitu bat aurreikusten zuena, denek ere lege fisiko berdinak zituztelarik. Noski, honek Hawking eta Hertogen teoria egiaztagarri egiten du.

Erreferentziak

Ikus, gainera 

 Unibertsoaren egitura eskala handian
 Unibertsoa eta unibertso behagarria
 Mekanika kuantikoa eta haren formulazio matematikoa
 Unibertsoaren hedapen metrikoa

Kanpo estekak 

 "Multibertsoaren bila" artikulua, Elhuyarren aldizkariak eskainia.
 Multibertsoa gaitzat duten zenbait artikulu, Elhuyarren webgunean.

Unibertsoa
Zientzia fikziozko gaiak
Kosmologia fisikoa
Mekanika kuantikoa