מהו המוליטברס?

מַדָע

בעקבות הסרט החדש של מארוול “דוקטור סטריינג’ בממדי הטירוף” המתרחש במולטיברס, החלטתי לפרק בכתבה קצרה את המשמעות של יקומים מקבילים ואת הסיבות להאמין בקיומם. לטעמי, המדע עולה על כל דמיון, גם על הדמיון של מארוול.

בטרילוגיית הסרטים של חברת הקומיקס מארוול, גיבורי העל מסוגלים לנוע במרחב היקומים, או כפי שהם מכנים אותו “המולטיברס”. חוקי הטבע ביקום של מארוול אולי בדיוניים אך קרובים יחסית לרעיונות המדעיים שמן הסתם סיפקו את ההשראה. בעקבות הסרט החדש “דוקטור סטריינג’ בממדי הטירוף” החלטתי לפרק בכתבה קצרה את המשמעות של יקומים מקבילים ואת הסיבות להאמין בקיומם. לטעמי, המדע עולה על כל דמיון, גם על הדמיון של מארוול.

איור של המולטיברס – ויקיפדיה

היקום שמעבר לתחום ההשפעה שלנו

איננו יודעים אם היקום אינסופי או שהוא חסום בגודלו. יחד עם זאת, פיזיקאים נוטים להאמין שהיקום לא חדל מלהתקיים בנקודה המרוחקת ביותר שביכולתנו לראות. ברדיוס הקטן משדה הראייה שלנו, סביב 15 מיליארד שנות אור, קיים גבול לא מוחשי התוחם את האיזור שבו יקח לאור שנוצר כעת זמן סופי להגיע אלינו. פיזיקאים מכנים אזור זה כטווח הקוזאליות (סיבתיות), כלומר החתך המרחבי בו נמצאים כל הגופים שיכולים להשפיע על כדור הארץ. מעבר לתחום זה, התרחבות היקום מהירה ממהירות האור וקרני האור שנוצרו כיום לא יגיעו לכדור הארץ לעולם. איננו מאמינים שזהו קצה היקום, קודם כל משום ששדה הראיה שלנו רחב משדה הקוזאליות (שדה הקוזאליות קטן משדה הראייה שלנו בזכות התרחבות היקום, לא נדון על כך כאן אך שימו לב להבדל בין אור שנוצר כעת לאור שנוצר בראשית היקום). מעבר לכך, שדה הקוזאליות קטן עם הזמן משום שהאצת היקום גדלה אך ברור שאובייקטים אינם נעלמים מלהתקיים כשהם יוצאים מתחום זה. האזור שמחוץ לטווח הקוזאליות מכונה “יקום מקביל” משום שזהו תחום שיצא ממרחב ההשפעה שלנו ומתפתח במקביל באופן בלתי תלוי אלינו.  

יקומים הנוצרים מחורים שחורים

בשנות השישים פיזיקאים תיארו את השפעת שדה הכבידה על חלקיקים בעלי ספין. השילוב החדש הוליד תופעות מעניינות הנובעות ממאמץ פיתול על מרחב הזמן. קשה לדמיין כיצד היקום התלת ממדי מתפתל אבל מתמטית ניתן להכליל פיתול בכל ממד ולהעניק לו פרשנות מרחבית. מסתבר שפיתול מרחבי יכול להתרחש רק בתנאי קיצון המזכירים את הרגעים הראשונים לאחר היווצרות היקום או בחורים שחורים. חוקרי כבידה הראו שפיתול משמש כמקור שיוצר דחייה כבידתית ולפיכך הוא עשוי להשפיע על תהליכים רבים ביקום. הפיתול נבחן לראשונה בחורים שחורים שבלעו חלקיקי חומר (בעלי ספין השונה מאפס) והמסקנות היו מפתיעות. בתהליך היווצרות החור השחור קיימת נקודה קריטית בה הפיתול מתגבר על המשיכה, המחוללת במכה אחת “שק” של יקום שמתנפח בחור השחור. תגלית זו הובילה להשערה שבתוך כל חור שחור קיים יקום נוסף. לעיתים הקשר המרחבי בין החור השחור ליקום החדש מתנתק וכתוצאה מכך נוצר יקום מופרד לחלוטין. מחקר נוסף הראה שפיתול יכול להסביר את הא-סימטריה בין חומר לאנטי חומר, ולהאיר על תהליכים מסתוריים נוספים בקוסמולוגיה כמו אנרגיה אפלה וחומר אפל (מדוע אתם שואלים? אולי בעתיד אכתוב כתבה מורחבת כדי לעשות חסד לנושא מרתק זה).

יקומים הנוצרים בעת קריסת פונקציית הגל

מכניקת הקוונטים שינתה לחלוטין את תפיסת המציאות שלנו והוסיפה נדבך הסתברותי ליקום. לפי הפרשנות המקובלת, החלקיקים בטבע נמצאים במצב הנקרא סופרפוזיציה כל עוד הם לא “נמדדים” (תהליך שאינו מוגדר לחלוטין אבל אינטואיטיבית ברור). במילים אחרות, כל תהליך בטבע הסתברותית אפשרי עד לרגע המדידה. את סך ההסתברויות פיזיקאים מכמתים בביטוי המכונה פונקציית הגל שבמקרים מסוימים ניתן לחישוב. בתהליך שטרם ידוע כיצד הוא מתרחש, פונקציית הגל “קורסת” ונבחרת אפשרות אחת מבין סך האופציות הקיימות. קריסת פונקציית הגל העסיקה חוקרים רבים ברחבי העולם לאורך השנים (בעיקר כשמכניקת הקוונטים נוסחה לראשונה) וכדי לפתור את תהליך הבחירה, פיזיקאים הציעו שכל האפשרויות מתקיימות במקביל ושהמציאות שלנו היא רק ענף אחד מסך הגרסאות. זו מחשבה רדיקלית שמעלה יותר שאלות מתשובות, אבל אלו המאמינים ב”פתרון” זה מתארים את ציר הזמן יותר כמו עץ. היקום החל את דרכו בציר אחיד ובכל פעם שפונקציית הגל קורסת היקום מתפצל. זוהי התפצלות אינסופית משני כיוונים משום שבכל רגע מתבצעות קריסות רבות ובכל קריסה שכזו ישנן מספר אינסופי (באופן פוטנציאלי) של האפשרויות שיכולות להתקיים, גם אם שונות במעט. בשנים האחרונות גישה זו קיבלה פופולאריות בקרב אלו העוסקים בחזרה בזמן משום שהיא פותרת כמה פרדוקסים. במקום להניח שקיים ציר זמנים אחד, עץ הזמן מאפשר חזרה לציר זמנים אחר. לכן אם חזרת להרוג את אביך, הרגת למעשה גרסה אחת שלו, שאינה מציר הזמן שלך.

מרחבים מקופלים

תורת המיתרים הינה תורה שמנסה לאחד תחת פורמליזם יחיד את מכניקת הקוונטים ותורת הכבידה. לתורה הזו הצלחות רבות, היא מושכת ביופייה אבל היא מאלצת אותנו להאמין במספר תופעות שמעולם לא נחזו. אחת מהן היא שהיקום מורכב מעשרה ממדים. אנחנו כמובן רואים רק שלושה ממדים מרחביים וממד זמן אחד. איפה השאר? הפתרון שפיזיקאים הציעו הוא שהממדים הנוספים קטנים ומקופלים עד כדי כך שאין ביכולתנו להבחין בהם. טרם גילינו ממדים נוספים וסביר להניח שאם הם מאוד קטנים לא נצפה בהם בעשורים הקרובים. ממדים נוספים לא בהכרח משתלבים באותה קטגוריה של יקומים מקבילים כי הם לא מחוץ ליקום שלנו, אבל לא אתנגד להכללה בה ממדים נוספים שאין ביכולתנו לראות, בתוך או מחוץ ליקום שלנו נתפסים כיקומים מקבילים.

יש לכם שאלה או נושא שתרצו שאכתוב עליו? פנו אליי לכתובת [email protected]

עוד בנושא באתר הידען:

Leave a Reply

Your email address will not be published.