"Fringe" Messed Up Multiverse Theory eller Quantum Mechanics. Men vilken?

Idén om ett parallellt eller alternativt universum är centralt för Frans. Det finns massor av konstiga saker på showen, men ett viktigt element är konflikten mellan ett alternativt universum och vårt eget, och oförmåga för dessa universer att samexistera.

Parallella och alternativa universer är ett populärt inslag i science fiction, och orsaken är uppenbar: en värld som är som vår (men inte vår) har många möjligheter. Det är en författares dröm och ger alla möjliga läckra möjligheter till karaktärer som möter deras doppelgängers, undersöker resultat baserat på olika val eller händelser, och till och med den enstaka "bizarro" -avsnittet.

Låt oss börja med att säga att multiverse teori är komplex. Det finns flera olika teorier, ingen av dem beprövade, och de ansluter alla till tanken på "alternativa" eller "parallella" universer på ett något annorlunda sätt. Men låt oss börja enkelt.

Vad är multiverse?

Enkelt uttryckt, multiverse teori centrerar kring tanken att universum vi känner och bor i kan inte vara den enda. Det kan faktiskt vara en av många. Även om det på ytan låter som något av ett utbrett begrepp, har teorin ansetts trovärdig och får traktion i det vetenskapliga samfundet.

Problemet är det är verkligen svårt att bevisa. Inte omöjligt, givet till exempel förmågan att kanske observera gravitationseffekter av ett annat universum på egen hand med satelliter som LISA. Det finns också den uppfattningen att om den inflationära teorin (som vi kommer att få på en sekund) är korrekt, kan det finnas observerbara hot spots och cold spots i universum tack vare vilken teoretisk fysiker och strängteoretiker Brian Greene kallar "små quantum jitters.”

Brian Greene och Multiverse Theory

Ignorera det signifikanta provbarhetsprovet är tanken på multiversen i breda streck teoretiskt ljuv. I en TED-diskussion om ämnet förklarar Greene strängteori, hur det spelar in i multiverse teori, den nästan otänkbara liten mängd mörk energi som krävs för att driva fram vårt snabbt växande universum och försöket att förena det numret med fysikens lagar.

För att uttrycka det (eventuellt för) är strängteori grundat på tanken att det finns vibrerande strängar av energi som är grundläggande och som producerar olika partiklar baserat på deras vibrationer. "I strängteori bestämmer vibration allt," säger Greene.

Men nyckelelementet i strängteori är att för att det ska fungera måste vi tillåta idén om extra dimensioner - det vill säga dimensioner utöver höjd, bredd och djup.

Greene tar upp Big Bang och förklarar en förbättrad version av teorin bakom Big Bang.

"Det kallas inflationary cosmology, som identifierade en viss typ av bränsle som naturligtvis skulle generera en yttre rush av rymden. Bränslet är baserat på något som kallas ett kvadratfält, men den enda detalj som är viktigt för oss är att det här bränslet visar sig vara så effektivt att det är praktiskt taget omöjligt att använda det hela, vilket innebär i den inflationära teorin som Big Bang ger upphov till till vårt universum är sannolikt inte en engångshändelse. Istället genererade bränslet inte bara vår storvärd, utan det skulle också generera otaliga andra Big Bangs, var och en ger upphov till sitt eget separata universum med vårt universum som bara en bubbla i ett stort kosmiskt bubbelbad av universum."

Greene fortsätter att förklara hur exakt det här är fråga om multiverse- och strängteori genom att säga att de extra dimensionerna av strängteori dikterar universums former i en teoretisk multiverse.

"Och nu, när vi meddelar detta med strängteori, så här är bilden vi ledde till. Var och en av dessa universer har extra dimensioner. De extra dimensionerna tar ett stort antal olika former. De olika formerna ger olika fysiska egenskaper. Och vi befinner oss i ett univers i stället för ett annat, för det är bara i vårt universum att de fysiska egenskaperna, som mängden mörk energi, är rätt för vår livsform att ta tag i. Och det här är den övertygande men mycket kontroversiella bilden av den bredare kosmos som den banbrytande observationen och teorin har ledt oss att seriöst överväga."

Fringe och Multiverse

Så var är Frans i det stora systemet för multiverse teori?

Låt oss prata vad vi vet om det alternativa universum i Frans och diskutera dem när det gäller några multiverse teorier som kommer från Brian Grees 2011 bok Den dolda verkligheten: parallella universum och kosmos djupa lagar.

Först, det alternativa universum i Frans är som vår egen, men inte heller som vår egen. Det har många av samma personer, men vissa är döda i det andra universum medan deras motsvarigheter fortfarande lever i den här och vice versa. Inte bara det, men det verkar som om Manhattan är för det mesta Samma på båda ställen, med några anmärkningsvärda skillnader: stora luftfartyg, en icke-oxiderad frihetsgudinnan och Twin Towers.

Teoretiskt kan detta universum finnas i den quilted multiverse-teorin som säger att förenkla saker oerhört, att varje möjlig permutation av verklighet som fysiskt kan existera existerar. Under denna teori måste det alternativa universet med Fauxlivia och Walternate existera helt enkelt för att det är fysiskt möjligt.

När det gäller den quiltade multiverse teorin är teorin om den ultimata multiversen, som tar bort de fysiska gränserna som begränsar quilted multiversen. I den ultimata multiversen, så länge det är logiskt möjligt, är det så. Liksom med den quiltade multiverse teorin, det alternativa universum i Frans måste existera eftersom det inte bara är möjligt med tanke på vad vi vet om fysisk verklighet men också för att det är matematiskt möjligt.

En annan möjlig förklaring till det alternativa universum i Frans ligger i många världens tolkning av kvantmekanik (även kallad quantum multiverse). Framfördes 1957 av Hugh Everett III, bygger tolkningen av många världar på tanken att en händelse med mer än ett resultat ger plats åt divergerande parallella universum. Om du till exempel vänder ett mynt finns det en skapad möjlighet för två universum (åtminstone, men det är en annan diskussion): en där myntet är huvud och ett annat där det är svansar. Om så är fallet finns det många parallella universer med många Fauxlivias och många Walternates, som alla spelar ut olika versioner av sina liv baserat på val, händelser och ren händelse.

Det andra vi förstår om det alternativa universum i Frans är att det inte är hundratals eller tusentals lightyears borta, men ganska mycket precis ovanpå vårt universum.

Det här fördjupningen tycks närmare relatera till bran multiverse-teorin, som föreslår att alternativa universer inte existerar stora avstånd ifrån oss själva, men sameksisterar med oss, även om vi inte kan interagera med dem. Återigen, för att förenkla en hel del, är tanken att öppna strängar (tillbaka till strängteori!) Inte kan undkomma den brane som de finns i, men att en slingformad sträng kan. Som Aleksei Klimkin säger i en förklaring av bran multiverse teorin:

"Alla kraftbärarpartiklar utom graviton är representerade av öppna strängar (det är därför vi inte kan se de andra branen, eftersom fotoner inte får flytta från en bran till en annan), medan gravitonerna är stängda som bestäms av värdet av deras snurrning. Spin av partiklarna som bär icke-gravitationskrafter är lika med 1 och endast graviton anses ha spin 2 och representeras av en slingformad sträng, så att den kan undkomma branens grepp och flyga bort från universum. Som du kanske antar är det en av de föreslagna förklaringarna på frågan om varför tyngdkraften är så svag i jämförelse med andra krafter. Som vi ser kan dess bärarpartiklar bara fly från vårt universum."

Syftet med att granska Frans genom linsen för multiverse teori är inte att bevisa eller motbevisa showens vetenskap eller ens bestämma vilken teori, exakt, Frans kan prenumerera på. Istället är vi här för att ta en titt på idéerna och koncepten i showen och att tänka på dem när det gäller realvärldens vetenskap och teori. Och, vad gäller multiverseori, Frans ställer upp några djupt övertygande frågor - kännetecknet för något stort arbete med science fiction.