Multiversum: Zo maken we een ander heelal

Met dit artikel wil ik aanknopen bij de dingen die in mijn artikel Tijdparadox: ''Het verleden veranderen'' gezegd zijn; enerzijds om het gedachte-experiment dat sinds jaar en dag deel uitmaakt van het wetenschappelijke proces te verdiepen en anderzijds omdat gedachten-experiment altijd baanbrekend werk hebben verricht.
Het feit dat reizen door de tijd op dit moment onwaarschijnlijk of zelfs onmogelijk lijkt, betekend nog niet dat we de eventuele gevolgen ervan moeten negeren.Er zou een dag kunnen komen dat we een gemakkelijke manier ontdekken om een tijdmachine te maken.
Een deel van de fascinatie van het tijdreizen betreft echter de bizarre paradoxen die dreigen te ontstaan zodra de theorie praktijk wordt.
Om duidelijk te zijn; ik weet niet met absolute zekerheid of deze gedachten- experimenten ook daadwerkelijk uitvoerbaar zijn. Ik weet wel dat Einsteins relativiteitstheorie de mogelijkheid van tijdreizen open laat.
De kwantumfysica, de huidige gouden standaard van de wetenschap, heeft vastgesteld dat er achter de manifeste wereld van materie en energie, een universeel veld van kwantumpotenties schuilgaat: het nulpuntenergieveld (Zie ook: Zero Point Field)  Dit veld is de bron of grondslag van alle volledige stoffelijke werkelijkheid. Alles wat in onze universum en andere universa bestaat, is uit dit nulpuntenergieveld afkomstig. De implicaties van de kwantumtheorie vragen ons om de horizon van ons denken te verleggen en ons open te stellen voor een nieuw paradigma.

Paradox; Informatie uit het niets

De meest verbijsterende van alle tijdparadoxen is vervat in het volgende verhaal. Een professor bouwt in het jaar 2005 een tijdmachine en besluit daarmee naar het jaar 2010 te gaan. Na aankomst bezoekt hij de universiteitsbibliotheek en bladert hij de verschillende vakbladen door. In een wiskundig tijdschrift komt hij een geweldig nieuw theorema tegen en hij maakt daar aantekening van. Vervolgens keert hij terug naar het jaar 2005, roept een intelligente student bij zich, en geeft hem een ruwe schets van het theorema. De student gaat heen, voltooit de bewijsvoering, schrijft een artikel en publiceert dit in een wiskundig tijdschrift. En dat is precies het tijdschrift waar de professor het idee vandaan had. In dit geval is er geen tegenspraak: het betreft een zelfconsistente causale lus, er is dus zo te zien geen sprake van paradox, hooguit van een vreemde gang van zaken. En toch is er een probleem, en dat betreft de bron van de informatie. Waar kwam dat theorema vandaan? Niet van de professor, want hij had het eenvoudig overgeschreven uit een tijdschrift. Maar ook niet van de student, want deze had het idee van de professor gekregen. Is het theorema dan uit de lucht komen vallen?Deze paradox klinkt nogal bekend. Het iets-voor-niets-idee staat ook aan de basis van bizarre uitvindingen zoals het perpetuum mobile. Zulke machines werken niet, omdat ze in strijd zijn met twee wetten van de thermodynamica  die stellen dat je niet meer uit een gesloten systeem kunt halen dat je erin stopt. De ideeën voor perpetuum mobiles lopen altijd stuk op het feit dat de machine door wrijving warmte genereert en uiteindelijk tot stilstaan komen. Entropie  (informatietheorie) en informatie zijn begrippen die nauw met elkaar zijn verbonden. Vanuit natuurkundig standpunt is gratis informatie dus net zoiets als warmte die van koud naar warm stroomt. En dat laatste zouden we toch zeker als een wonder beschouwen.
Tijdreisdeskundige DavidDeutsch  denkt dat informatie die uit het niets komt inderdaad vergelijkbaar met een wonder is en dus de rationele orde van het universum vernietigd. Om die reden is hij van oordeel dat deze paradox wellicht de meest verontrustend is.

Multiversum

In wezen draaien alle tijdparadoxen om het probleem van de causaliteit: iets wat gisteren is gebeurd heeft invloed op wat vandaag gebeurt. Maar waarschijnlijk er een ontsnappingsclausule die niet beperkt hoeft te zijn tot bepaalde zelfconsistente tijdlussen.
Causaliteit is niet zo rigide als de meeste mensen denken. Het is weliswaar zo dat in ons dagelijks leven oorzaak en gevolg onlosmakelijk met elkaar zijn verbonden. Maar achter onze vertrouwde wereld van objecten zoals tafels en stoelen en mensen gaat de microkosmos van de kwantummechanica schuil, waar alles niet zo scherp omlijnd is.
Het biljartspel is een goed voorbeeld van normale causaliteit. Geef de spelbal een stoot zodat hij met een bepaalde snelheid tegen een andere bal aan kletst en als er geen causale lussen zijn, wordt de beweging van beide ballen na de botsing volledig bepaald door de oorspronkelijke snelheid van de speelbal. Deze wetten zijn deterministisch want de begintoestand bepaald de eindtoestand. Als je echter met atomen en protonen gaat biljarten, staan de zaken er anders voor; als een elektron na een botsing met een proton vandaag naar links afketst, kan het morgen onder identieke omstandigheden naar rechts afketsen. In de atomaire microkosmos gelden de wetten van Newton niet meer. Hier moeten we de wetten van de kwantummechanica toepassen en deze zijn niet deterministisch!
Door het door mij al in mijn artikel Tijdparadox:het verleden veranderen genoemde onzekerheidsbeginsel van Heisenberg (1901-1976) heeft een grote omwenteling betekend voor de wetenschap. In de atoomtheorie is dus niet gemakkelijk om voorspellingen te maken want het onzekerheidsbeginsel stelt dat we er nooit zeker van kunnen zijn of een bepaalde vorm blijft bestaan of dat hij in een flits een geheel nieuwe vorm aanneemt. Sterker, hoewel er maar weinig absolute waarheden in deze schepping zijn, is er een dergelijk waarheid: dat alles voortdurend verandert.
De reactie van Einstein op onzekerheidsbeginsel van Heisenberg was: 'U geloofd in een God die dobbelt en ik in orde en regelmaat' Waarop Niels Bohr antwoordde: "Vertel God niet wat hij moet doen!'. De inzichten van de kwamtumfysica werden door sommige wetenschappers als hoogverraad beschouwd.
In vele gevallen moesten de pioneren van de kwamtumfysika een soort strijd leveren tegen een gevestigde orde die zich diep had ingegraven. Hun onderzoekingen zijn nu al geruim dertig jaar gaande, voornamelijk zonder enige erkenning, of zelfs doodgezwegen. Niet vanwege de kwaliteit van hun werk maar omdat de prestigieuze resultaten van hun onderzoek vormde een bedreiging voor een aantaal zekerheden die tot het hart van de huidige wetenschap als heilig worden beschouwd.Deze pasten niet in het thans geldende wetenschappelijk wereldbeeld van de wereld als een mechanisme.

Onweerlegbaar Onzekerheidsbeginsel

Gelukkig zijn de inzichten van de kwamtumfysica zo baanbrekend en revolutionair dat ze langzaam maar zekerde hele wereld veroveren. Het onzekerheidsbeginsel is zo ongeveer als het Waterloo van de moderne fysica. Alle pogingen om het te weerleggen kunnen niet anders dan op niets uitlopen. Einstein bleef tot aan zijn dood werken aan een Theorie van Alles,die de lastige kwantumonzekerheid zou wegpoetsen door een fusie met de spijkerharde relativiteitstheorie.Dat is hem niet gelukt.
Voor atomen en subatomaire deeltjes is de kwantumonzekerheid een feit. Als een elektron op een proton stuit, kan het naar links of naar rechts gaan. Er zijn blijkbaar twee mogelijkheden en twee mogelijke werelden:een waar het elektron naar links gaat, en een waar het naar rechts gaat. Meer algemeen geldt dat een atomair of subatomair proces vele mogelijke uitkomsten heeft-soms oneindig veel-waardoor er dus heel veel andere werelden moeten zijn om alle uitkomsten van een subatomair proces mogelijk te maken.
De kwantumonzekerheid komen we dan tegen bij de vraag: welke van de vele mogelijke universa zal overeenkomen met het echte universum?
De meeste mensen denken dat er maar een echte wereld kan zijn terwijl steeds meer fysici denken dat er alternatieve (parallele) universa zijn die dezelfde mate van realiteit hebben als deze wereld.
Anders gezegd: Je hoeft geen overgang te maken van vele mogelijke werelden naar een echte wereld, omdat alle mogelijke kwantumwerelden werkelijk bestaan.
Volgens deze vele werelden interpretatie van de kwantummechanica bestaan er een oneindig aantal parallelle universa, waarbij elk mogelijk kwantumalternatief ergens is gerealiseerd.
Er zullen universa zijn waar sommige atomen in uw lichaam een iets andere positie hebben. Universa waar president Kennedy niet is vermoord, waarin geen tsunami heeft plaatsgevonden, enzovoorts.

Conclusie:
Elk mogelijk heelal bestaat ergens, alleen betekend ''ergens'' in dit geval niet binnen onze ruimtetijd, maar evenwijdig daaraan (vandaar ook de term Parallele universa)
In ontelbare van deze universa loopt een kopie van U rond, die zich heel uniek voelt en net als u denkt dat er maar een "echte" werkelijkheid bestaat.

Aanbevolen literatuur:Does God Play Dice? The new mathematics of chaos

Nahin,Paul J. Time Machines. Woodburry,NY;AIP Press, 1993

AL-Khalili,Jim. Black Holes, Wormholes& Time Machines.Bristol,UK: Institute of Physics Publishing,1999

Sagan,Carl. Contact. New York:Simon& Schuster,1985. (Ned. vert: Van Holkema&Warendorf,1997