Existe outro 'você' lá fora em um universo paralelo?

Um dos tópicos mais empolgantes e atraentes para especular é a ideia de que nossa realidade - nosso Universo como ele é e como o vivenciamos - pode não ser a única versão dos eventos lá fora. Talvez existam outros Universos, talvez até com versões diferentes de nós mesmos, histórias diferentes e resultados alternativos diferentes dos nossos. Quando se trata de física, esta é uma das possibilidades mais emocionantes de todas, mas está longe de ser uma certeza. Aqui está o que a ciência realmente diz sobre se isso pode ser verdade ou não.

O Universo, tanto quanto os telescópios mais poderosos podem ver (mesmo em teoria), é vasto, enorme e massivo. Incluindo fótons e neutrinos, ele contém cerca de 10 ^ 90 partículas, agrupadas e agrupadas em centenas de bilhões a trilhões de galáxias. Cada uma dessas galáxias vem com cerca de um trilhão de estrelas dentro (em média), e elas estão espalhadas pelo cosmos em uma esfera de cerca de 92 bilhões de anos-luz de diâmetro, de nossa perspectiva. Mas, apesar do que nossa intuição pode nos dizer, isso não significa que estamos no centro de um Universo finito. Na verdade, as evidências indicam algo totalmente contrário.

A razão pela qual o Universo parece finito em tamanho para nós - a razão pela qual não podemos ver nada que esteja a mais do que uma distância específica - não é porque o Universo é realmente finito em tamanho, mas sim porque o Universo só existiu em seu estado presente por um período finito de tempo. Se você não aprender mais nada sobre o Big Bang, deveria ser assim: o Universo não foi constante no espaço ou no tempo, mas evoluiu de um estado mais uniforme, quente e denso para um estado mais aglomerado, mais frio e mais difuso hoje.

Isso nos deu um universo rico, repleto de muitas gerações de estrelas, um fundo ultra-frio de sobras de radiação, galáxias se expandindo cada vez mais rapidamente quanto mais distantes estão, com um limite de quão longe podemos ver. . Esse limite é definido pela distância que a luz conseguiu viajar desde o instante do Big Bang.

Mas isso de forma alguma significa que não há mais Universo lá fora, além da porção que é acessível a nós. Na verdade, tanto do ponto de vista observacional quanto teórico, temos todos os motivos para acreditar que há muito mais, e talvez até infinitamente mais. Observacionalmente, podemos medir algumas quantidades interessantes diferentes, incluindo a curvatura espacial do Universo, quão suave e uniforme é em temperatura e densidade, e como evoluiu ao longo do tempo.

O que descobrimos é que o Universo é mais consistente em ser espacialmente plano, em ser uniforme em um volume que é muito maior do que o volume da parte do Universo observável para nós e, portanto, provavelmente contém mais Universo muito semelhante ao nosso para centenas de bilhões de anos-luz em todas as direções, além do que podemos ver. Mas, teoricamente, o que aprendemos é ainda mais tentador. Você vê, podemos extrapolar o Big Bang para trás para um estado de expansão arbitrariamente quente, denso, e o que descobrimos é que não ficou infinitamente quente e denso no início, mas sim isso - acima de alguma energia e antes de alguma muito cedo tempo - houve uma fase que precedeu o Big Bang e a configurou.

Essa fase, um período de inflação cosmológica, descreve uma fase do Universo onde, em vez de estar cheio de matéria e radiação, o Universo estava cheio de energia inerente ao próprio espaço: um estado que faz com que o Universo se expanda a uma taxa exponencial. Isso significa que, em vez de ter a taxa de expansão lenta com o passar do tempo, com pontos distantes se afastando um do outro em velocidades cada vez mais lentas, a taxa de expansão não cai em absoluto, e locais distantes - com o passar do tempo de forma incremental - ficam duas vezes tão longe, então quatro vezes, oito, dezesseis, trinta e dois, etc.

Como a expansão não é apenas exponencial, mas também incrivelmente rápida, a "duplicação" ocorre em uma escala de tempo de cerca de 10 ^ -35 segundos. Ou seja, quando 10 ^ -34 segundos tiverem passado, o Universo terá cerca de 1000 vezes seu tamanho inicial; após o tempo de 10 ^ -33 segundos ter passado, o Universo terá cerca de 10 ^ 30 (ou 1000 ^ 10) vezes seu tamanho inicial; após o tempo de 10 ^ -32 segundos ter passado, o Universo terá cerca de 10 ^ 300 vezes seu tamanho inicial e assim por diante. Exponencial não é tão poderoso porque é rápido; é poderoso porque é implacável.

Agora, obviamente o Universo não continuou a se expandir desta forma para sempre, porque estamos aqui, e então a inflação teve que acabar, estabelecendo o Big Bang. Podemos pensar na inflação ocorrendo no topo de uma colina muito plana, como uma bola rolando lentamente por ela. Enquanto a bola permanece perto do topo da colina, rolando lentamente, a inflação continua e o Universo se expande exponencialmente. Assim que a bola rola para o vale, no entanto, a inflação termina e esse comportamento de rolamento faz com que a energia se dissipe, convertendo a energia inerente ao próprio espaço em matéria e radiação, levando-nos de um estado inflacionário para o Big Bang quente.

Antes de passarmos ao que não sabemos sobre a inflação, existem algumas coisas que sabemos que vale a pena mencionar.

A inflação não é como uma bola - que é um campo clássico - mas sim como uma onda que se espalha ao longo do tempo, como um campo quântico. Isso significa que, conforme o tempo passa e mais e mais espaço é criado devido a inflação, certas regiões, probabilisticamente, terão mais probabilidade de ver a inflação chegar ao fim, enquanto outras terão mais probabilidade de ver a inflação continuar. As regiões onde a inflação acabar darão origem a um Big Bang e a um Universo como o nosso, enquanto as regiões onde não ocorre continuarão a inflar por mais tempo. Com o passar do tempo, por causa da dinâmica da expansão, duas regiões onde a inflação acaba nunca irão interagir ou colidir; as regiões onde a inflação não acaba se expandirão entre eles, separando-os.

Agora, isso é o que esperamos, com base nas leis conhecidas da física e nos observáveis ​​que existem em nosso Universo, para nos informar sobre o estado inflacionário. Dito isso, não sabemos algumas coisas sobre esse estado inflacionário, e o que isso faz é trazer um grande número de incertezas e também possibilidades:

Não sabemos por quanto tempo o estado inflacionário durou antes de terminar e dar origem ao Big Bang. O Universo mal poderia ser maior do que a parte observável para nós, poderia ser muitas ordens ridículas de magnitude maior do que o que vemos, ou poderia ser verdadeiramente infinito em escala. Não sabemos se as regiões onde a inflação acabou são todas as iguais, ou se eles são muito diferentes dos nossos. É concebível que existam dinâmicas físicas (desconhecidas) que fazem com que coisas como constantes fundamentais - massas das partículas, intensidade das forças, a quantidade de energia escura - sejam exatamente o que são para nós em todas as regiões onde termina a inflação. Mas também é possível que diferentes regiões onde termina a inflação, o que podemos considerar diferentes Universos, tenham física arbitrariamente diferente. E se os Universos são todos iguais entre si no que diz respeito às leis físicas, e se o número desses Universos é verdadeiramente infinito, e se a interpretação de muitos mundos da mecânica quântica for completamente válida, isso significa que existem Universos paralelos lá fora, onde tudo nele evoluiu exatamente como o nosso próprio Universo, exceto que um minúsculo resultado quântico foi diferente?

Em outros mundos, seria possível que houvesse um Universo onde tudo acontecesse exatamente como neste, exceto que você fez uma coisa minúscula diferente e, portanto, sua vida se tornou incrivelmente diferente como resultado?

Onde você escolheu o trabalho no exterior em vez daquele que o manteve no seu país?

Onde você enfrentou o agressor em vez de se permitir ser explorado?

Onde você beijou aquele que fugiu no final da noite, em vez de deixá-los ir?

E onde o evento de vida ou morte que você ou seu ente querido enfrentou em algum momento no passado teve um desfecho diferente?

É uma noção incrível: que existe um Universo para cada resultado concebível. Há um onde tudo com probabilidade diferente de zero de ter acontecido é na verdade a realidade naquele Universo. Mas há uma quantidade enorme de se que são obrigatórios para chegar lá. Por um lado, o estado inflacionário deve ter acontecido não apenas por um longo período de tempo - não apenas pelos 13,8 bilhões de anos em que nosso Universo existe - mas por um período infinito de tempo.

Por que isso, você pergunta? Certamente, se o Universo tem se expandido exponencialmente - não apenas por uma minúscula fração de segundo, mas por 13,8 bilhões de anos, ou cerca de 4 × 10 ^ 17 segundos - estamos falando de um tremendo volume de espaço! Afinal, embora existam regiões do espaço onde termina a inflação, a maior parte do volume do Universo é dominado por regiões onde ela ainda não acabou. Então, realisticamente, estamos falando de pelo menos 10 ^ 10 ^ 50 Universos que começaram com condições iniciais que podem ser muito semelhantes às nossas. Isso é 10 ^ 1000000000000000000000000000000000000000000000000000000 Universos, que pode ser um dos maiores números que você já imaginou. E ainda, há números que são maiores que descrevem quantos resultados possíveis existem para interações de partículas.

Existem 10 ^ 90 partículas em cada Universo, e precisamos que todas elas tenham exatamente a mesma história de interações por 13,8 bilhões de anos para nos dar um Universo idêntico ao nosso, de modo que, quando escolhemos um caminho em vez de outro, ambos Os universos ainda existem. Para um Universo com 10 ^ 90 partículas quânticas, é pedir muito - que existam menos de 10 ^ 10 ^ 50 possibilidades de como essas partículas irão interagir umas com as outras ao longo de 13,8 bilhões de anos. O número que você vê acima, por exemplo, é apenas 1000! (ou (10 ^ 3)!), ou fatorial 1000, que descreve o número de permutações possíveis para 1000 partículas diferentes a serem ordenadas a qualquer instante no tempo. Considere, lembre-se, o quão maior é esse número - (10 ^ 3)! - do que (10 ^ 1000) é.

(10 ^ 3) !, para aqueles que estão se perguntando, é mais como 10 ^ 2477.

Mas não existem 1000 partículas no Universo, mas 10 ^ 90 delas. Cada vez que duas partículas interagem, não há apenas um resultado possível, mas todo um espectro quântico de resultados. Por mais triste que seja o caso, há muito mais de (10 ^ 90)! resultados possíveis para as partículas no Universo, e esse número é muitos googolplexes vezes maior do que um número insignificante como 10 ^ 10 ^ 50.

Em outras palavras, o número de resultados possíveis de partículas em qualquer Universo interagindo entre si tende ao infinito mais rápido do que o número de Universos possíveis aumenta devido à inflação. Mesmo deixando de lado questões de que pode haver um número infinito de valores possíveis para constantes, partículas e interações fundamentais, e mesmo deixando de lado questões de interpretação como se a interpretação de muitos mundos realmente descreve nossa realidade física, o fato é que o número de resultados possíveis aumenta tão rapidamente - muito mais rápido do que meramente exponencialmente - que, a menos que a inflação tenha ocorrido por um período verdadeiramente infinito de tempo, não há Universos paralelos idênticos a este.

O teorema da singularidade nos diz que um estado inflacionário é passado-no-tempo-incompleto e, portanto, muito provavelmente não durou uma quantidade verdadeiramente infinita de tempo, mas sim surgiu em algum ponto distante, mas finito, no passado. Há um grande número de Universos por aí - possivelmente com leis diferentes das nossas e possivelmente não - mas não o suficiente para nos dar versões alternativas de nós mesmos; o número de resultados possíveis cresce muito rapidamente em comparação com a taxa de crescimento do número de universos possíveis.

Então, o que isso significa para você?

Significa que depende de você fazer este Universo contar. Faça as escolhas que não o deixarão sem arrependimentos: aceite o emprego dos sonhos, defenda-se, navegue pelas armadilhas da melhor maneira que puder e faça o máximo em todos os dias da sua vida. Não há outro Universo que tenha essa versão de você nele, e não há futuro para você além daquele em que você vive.

Faça com que seja o melhor possível.