Universum of multiversum? (4) via wiskunde en kwantumcomputers

Door ZiaRia gepubliceerd in Wetenschap en onderwijs

Steeds meer wetenschappers raken er van overtuigd, dat er zich buiten het zichtbare van onze sterkste telescopen een oneindig aantal universa zouden bevinden. Een en ander werd al via (bijzonder ingewikkelde) wiskundige berekeningen met een zeer grote waarschijnlijkheidsfactor aangetoond. Vanuit verschillende disciplines (waaronder de kosmologie, astronomie, wiskunde, theoretische natuurkunde en kwantummechanica) lijkt men nu tot vrijwel dezelfde conclusie te zijn gekomen: het idee van slechts één universum (waarin wij ons bevinden) is achterhaald. Maar zo’n multiversum, waarin zich dan meerdere tot oneindige aantallen universa zouden kunnen bevinden, hoe ziet dat er dan uit? Daarover zijn de meningen nog zeer verdeeld.

Patchwork-multiversum?

Het eerste en misschien wel meest overzichtelijke model is dat van een oneindig multiversum als een patchwork of een lappendeken, waarin – door een eindig aantal e12d3dd7cfd941feb72c3df501a94a93_medium.beschikbare elementaire deeltjes - ook kopie-universa zullen voorkomen (zie ook deel 2). Ieder lapje stelt dan een ander universum voor met een eigen ontwikkeling en eigen kenmerken. Al die universa zouden echter wel dezelfde afmetingen hebben als het onze en over eenzelfde eindig aantal elementaire deeltjes beschikken, die op een eindig aantal manieren kunnen worden gecombineerd – bijvoorbeeld een googol (een 1 met een honderd nullen) keren – voordat je op een eerdere combinatie zou uitkomen en dus op een kopie-universum stuit.

In dit multiversum zou elke mogelijkheid dan ergens kunnen worden uitgespeeld (zie ook deel 3). Er zouden vele kopieën van aarde in kunnen bestaan, die soms heel herkenbaar en soms heel vreemd zouden zijn. Bijvoorbeeld één, waarin de mensheid nooit op aarde is ontwikkeld, of één waar Napoleon al zijn veldslagen zou hebben gewonnen en we allemaal Frans zouden spreken. De mogelijkheden zijn legio. Het klinkt als een idee voor een science fiction-verhaal of een filmscript, maar toch is dit exact wat vele wiskundige modellen omtrent een multiversum voorspellen.

Bellen en bubbles

5c4b16ba909dea3656af3018d0f8ead1_medium.Een oneindig multiversum met talrijke kopieën van de aarde en jezelf geeft heel veel stof tot denken; toch lijkt het slechts de eerste stap in een magische reis naar een multiversum te zijn. De Amerikaanse theoretisch kosmoloog Anthony Aguirre (1973-heden), professor aan de universiteit van Califonië, stelt zich een multiversum als volgt voor. Stel je als basis voor de kosmos een groot meer voor, dat bestaat uit kosmische materie van vòòr de Big Bang. Deze materie heeft de mogelijkheid in zich om zich uit te dijen of op te blazen tot een universum en dit deed het dan ook nà de Big Bang: de ondergrond (het meer) dijde uit en verdubbelde zich in omvang in een fractie van een seconde. Dit was echter slechts de ondergrond of de structuur van de kosmos.

dd556edd3f30ebef5d6a9a619d5ff1f0_medium.Stel dat zich binnen deze ondergrond of structuur zich aparte bellen of bubbles vormen (zoals je dat ook bij water wel kunt zien gebeuren); deze zouden aanvankelijk als kleine belletjes starten, maar zouden zich ook tot enorme grote bellen kunnen opblazen. In één van deze bellen zou zich ons hele waarneembare universum kunnen bevinden en misschien zelfs nog wel veel meer. Indien dit proces zich steeds zou voortzetten, zou je dus een enorm en oneindig aantal van deze bubbles kunnen krijgen, waarin zich ons waarneembare universum en tal van andere universa, met mogelijk totaal andere kenmerken, kunnen bevinden.

Universa aantonen door berekeningen?

Terwijl sommige wetenschappers zoeken naar het bewijs van een multiversum in de verste uithoeken van de kosmos, zijn andere ervan overtuigd, dat onze grootste kans op het ontdekken van een multiversum veel dichter bij huis ligt en zelfs wel eens in de duizelingwekkende wereld van de quantumberekeningen zou zijn te vinden. In een aldus ontdekt ‘kwantummultiversum’ zou elk universum eveneens gescheiden van elkaar bestaan, evenals men dat in andere multiversumtheorieën heeft gesteld. Het zouden echter de kwantumcomputers zelf zijn, die over de buitengewone hoedanigheid lijken te beschikken om buiten ons eigen universum om toegang tot deze andere universa te verkrijgen.

ab0047165f70d52fb59dc329139aba00_medium.

 

 

 

 

 

 

Wat is een kwantumcomputer?

Een kwantumcomputer is in feite gelijk aan een reguliere computer, maar dan heel erg klein. Een gewone digitale computer kan informatie verwerken door die informatie in hele kleine stukjes, bits, op te breken. Deze bits zijn dus kleine brokjes informatie, die zich op slechts twee manieren laten lezen: als 0 en als 1 (ook wel eens ‘ja’ en ‘nee’ of ‘kop’ en ‘munt’ genoemd).

d90efb0397548962baa3b6432565a940_medium.De bits van een kleine kwantumcomputer zijn ook superklein: ze bestaan uit individuele atomen voor individuele elementaire deeltjes, zoals fotonen en elektronen. Net als een reguliere computer breekt ook een kwantumcomputer de informatie op in bits, die hier ‘kwantumbits’ worden genoemd. Echter, omdat een elektron op twee plaatsen tegelijk kan zijn, kan deze zich dus tegelijkertijd als 0 en als 1 presenteren. Dit zou de sleutel zijn, waardoor andere universa zouden kunnen worden bereikt.

Kwantumcomputer toegang tot andere universa?

Daarnaast kunnen kwantumcomputers zich gelijktijdig met verschillende grote vraagstukken bezighouden, waardoor ze een duizelingwekkend aantal berekeningen tegelijk kunnen doen. Zelfs een zeer kleine kwantumcomputer met slechts enkele tienduizenden kwantumbits kan al sneller berekeningen doen met zeer grote getallen (van bijvoorbeeld meer dan 512 cijfers) dan enige reguliere computer op aarde ooit toe in staat zou zijn; de laatstgenoemde zou zonder twijfel een eeuwigheid nodig hebben voor dergelijke berekeningen. 8db955ad1df43c603ecae2b6e98a3b3a_medium.Sommige wetenschappers hebben daarom geopperd, dat deze enorme aantallen berekeningen, die snel door een kwantumcomputer kunnen worden uitgevoerd, wel eens plaats zouden kunnen vinden in parallelle werelden oftewel andere universa en wel voornamelijk door het bijzondere kenmerk van elektronen, die in twee plaatsen tegelijk kunnen zijn. Een kwantumcomputer zou dus in theorie het multiversum aanboren om al die berekeningen tegelijkertijd in andere universa uit te voeren. We lijken daarmee op de rand van een revolutie omtrent de kwantumcomputers èn het bestaan van een multiversum te staan.

Multiversum of multiversa?

Hoe je het ook bekijkt, de gedachte van een multiversum blijft verwarrend. De theoriën zijn bijna duizelingwekkend: van zich opblazende bellen, zich oneindig opsplitsende werkelijkheden, golven over een landschap, kwantumcomputers enz. enz. enz. Een keuze maken in deze verschillende theorieën hoeft echter niet, want in de gedachte van de kwantummechanica kunnen ze zelfs allemaal waar zijn en kunnen we tegelijkertijd in allemaal bestaan. 0929151d75803966dee890c7fd5e360b_medium.

Wiskundig gezien zouden er zelfs meerdere multiversa kunnen bestaan, waarvan ‘ons’ multiversum met talloze universa er dan één zou zijn. Alles wat we van de kosmos weten (waarin alles bestaat uit dezelfde elementaire deeltjes, zoals atomen, quarks en elektronen), kan nu immers door wiskundige vergelijkingen worden beschreven.

Wiskundige vergelijkingen vormen de realiteit

f647f618e9b31bba6964e732f97a64b6_medium.Zo’n wiskundig geprogrammeerd beeld van onze werkelijkheid is op zich niet eens zo vreemd: denk bijvoorbeeld aan de digitale, geprogrammeerde wereld van computergames, waarin een springlevend getekende wereld vaak onze werkelijkheid voorstelt, maar waaraan slechts de 0-en en 1-en van het programma of matrix aan ten grondslag liggen.

bd4d872055c4d2d1f39d5ad9ad6f8f4e_medium.Echter, ook onze natuur, onze ‘echte’ wereld bestaat in feite uit pure wiskundige vergelijkingen; kijk maar naar de wiskundige manier waarop het leven, zoals bijvoorbeeld bloemen, spiralen (de Gulden Snede van Fibonacci) e.d., is opgebouwd. Wiskunde blijkt de fundering te vormen van alles wat is. Wanneer we kunnen accepteren, dat onze fysieke werkelijkheid eigenlijk bestaat uit niets meer dan een wiskundige structuur, dan dienen we echter ook te accepteren dat elke wiskundige structuur een fysieke werkelijkheid is.

1c7c3a442e00ee0347a730b3561392cf_medium.Zo kunnen vreemde en fantastische werelden ontstaan, alleen al door de wiskundige vergelijkingen die hen beschrijven. Elke vergelijking zou een multiversum op zich zelf kunnen zijn en elk maakt dan deel uit van één gigantische wiskundige (kosmos) structuur. Het is een bijzonder radicale theorie, maar zeker één die het verder bestuderen waard is.

 

Verteld door:

© ZiaRia.

(2019) Foto's: Office.microsoft.com, Pixabay.com, Wikimedia Commons.

 

80299db0beba6cc4881aae7518def06e_medium.Kijk voor andere artikelen en verhalen eventueel ook eens naar:

Universum-of-multiversum-1-in-welke-zitten-wij?

Universum-of-multiversum-2-theorieën-van-einde-en-begin

Universum-of-multiversum-3-volgens-de-kwantummechanica

Fibonacci-en-de-Gulden-Snede-de-blauwdruk-van-het-bestaan

Claude-Shannon-grondlegger-van-de-informatietheorie

Of lees verder op:

https://tallsay.com/ziaria of

https://ziariasblog.wordpress.com/

 

25/03/2019 07:09

Reacties (11) 

1
07/04/2019 22:11
Weer een zeer leesbare versie van zeer moeilijke te bevatten theoriën. Moeilijk door de filosofische aspecten die zij in zich dragen.
1
25/03/2019 20:09
Bij de voorgaande delen begon het me al te duizelen, maar dit gaat mijn 'simpele' hersenpan echt te boven. Boeiend is deze serie zeker!
26/03/2019 06:30
1
25/03/2019 15:58
U bent niet ingelogd. Wilt u nu inloggen of een account aanmaken?
Dit is een hele boeiende en moet het nog een keer lezen om sommige punten goed te begrijpen.
1
25/03/2019 12:16
Dat gaat mij nu ook boven de pet.
Ondanks het feit dat je het helder hebt uitgelegd.
1
25/03/2019 12:35
Het is ook een zeer ingewikkelde materie. Elektronen als elementaire deeltjes die in twee plaatsen tegelijk kunnen zijn, kwantumcomputer of atoomniveau, wiskundige berekeningen die een 'werkelijkheid' laten zien ... Duizelingwekkend.
1
25/03/2019 08:20
Ongelooflijk, die proporties van kwantumcomputers en waartoe ze in staat zijn. Hoe heeft men ze kunnen 'bouwen'? Maar als elektronen altijd in twee plaatsen tegelijk kunnen zijn, dan kunnen alle elektronen in en rondom ons, de aarde, het zonnestelsel, 'ons' universum dus in principe altijd 'doorlekken' naar andere unversa; zij zouden dan de doorgang bieden. Ik ben benieuwd wat men daarover nog meer ontdekt.
1
ZiaRia tegen Oxalis
25/03/2019 08:22
Dat is zeker een interessante gedachte.
1
25/03/2019 08:15
Intrigerende theorie, het leven opgebouws als een wiskundige vergelijking. Wanneer je naar de gulden snede van Fibonacci of de 'flower of life' kijkt, is dat een eigenlijk een vast gegeven. Zouden we ons leven dan werkelijk leiden als in een Matrix, zoals in de gelijknamige filmreeks werd verteld? Boeiend zijn al die theorieën en gedachten in ieder geval.
1
ZiaRia tegen Asmay
25/03/2019 08:24
Tja, het zou zomaar kunnen. Wie weet, zijn we inderdaad niet meer dan biologische 0-en en 1-en in de Matrix van de kosmos.
1
25/03/2019 08:10
Fascinerend dat met die kwantumcomputers! Goed artikel trouwens.
Copyright © Tallsay.com. Alle rechten voorbehouden.
Door gebruik te maken van deze website geef je aan dat je onze Algemene voorwaarden en ons Privacy statement accepteert