Was Physiker unter Paralleluniversen verstehen

Physiker sprechen von Paralleluniversen, aber es ist nicht immer klar, was sie bedeuten. Bedeuten sie alternative Geschichten unseres eigenen Universums, wie sie oft in Science Fiction gezeigt werden, oder ganze andere Universen ohne wirkliche Verbindung zu unseren?

Physiker verwenden den Ausdruck "Paralleluniversen", um verschiedene Konzepte zu diskutieren, und es kann manchmal etwas verwirrend werden. Zum Beispiel glauben einige Physiker fest an die Idee eines Multiversums für kosmologische Zwecke, glauben aber nicht an die Many Worlds Interpretation (MWI) der Quantenphysik.

Es ist wichtig zu verstehen, dass Paralleluniversen eigentlich keine Theorie innerhalb der Physik sind, sondern eine Schlussfolgerung, die aus verschiedenen Theorien innerhalb der Physik hervorgeht. Es gibt eine Vielzahl von Gründen, an mehrere Universen als physische Realität zu glauben. Dies hängt hauptsächlich damit zusammen, dass wir absolut keinen Grund haben anzunehmen, dass unser beobachtbares Universum alles ist, was es gibt. 

Es gibt zwei grundlegende Aufteilungen paralleler Universen, deren Berücksichtigung hilfreich sein könnte. Das erste wurde 2003 von Max Tegmark und das zweite von Brian Greene in seinem Buch "The Hidden Reality" vorgestellt.

Tegmarks Klassifikationen

Im Jahr 2003 untersuchte der MIT-Physiker Max Tegmark die Idee paralleler Universen in einem Artikel, der in einer Sammlung mit dem Titel "Science and Ultimate Reality" veröffentlicht wurde". In dem Artikel unterteilt Tegmark die verschiedenen Arten von Paralleluniversen, die die Physik zulässt, in vier verschiedene Ebenen:

• Level 1: Regionen jenseits des kosmischen Horizonts: Das Universum ist im Wesentlichen unendlich groß und enthält Materie mit ungefähr derselben Verteilung, wie wir sie im gesamten Universum sehen. Materie kann in nur so vielen verschiedenen Konfigurationen kombiniert werden. Angesichts einer unendlichen Menge an Raum liegt es nahe, dass es einen anderen Teil des Universums gibt, in dem ein genaues Duplikat unserer Welt existiert.
• Stufe 2: Andere Blasen nach der Inflation: Getrennte Universen entstehen wie Blasen der Raumzeit, die sich nach den Regeln der Inflationstheorie ihrer eigenen Expansionsform unterziehen. Die Gesetze der Physik in diesen Universen können sich sehr von unseren unterscheiden.
• Level 3: Die vielen Welten der Quantenphysik: Entsprechend dieser Herangehensweise an die Quantenphysik entfalten sich Ereignisse auf jede nur mögliche Weise, nur in verschiedenen Universen. Science-Fiction-Geschichten "alternate history" verwenden diese Art von Paralleluniversummodell, es ist also das bekannteste außerhalb der Physik.
• Stufe 4: Andere mathematische Strukturen: Diese Art von Paralleluniversen ist eine Art Sammelbegriff für andere mathematische Strukturen, die wir uns vorstellen können, die wir aber in unserem Universum nicht als physikalische Realitäten beobachten. Die Level-4-Paralleluniversen sind solche, die von anderen Gleichungen regiert werden als diejenigen, die unser Universum regieren. Im Gegensatz zu Level 2-Universen gibt es nicht nur verschiedene Manifestationen der gleichen Grundregeln, sondern auch völlig verschiedene Regelsätze.

Greene's Klassifikationen

Brian Greenes Klassifizierungssystem aus seinem 2011 erschienenen Buch "The Hidden Reality" ist granularer als das von Tegmark. Im Folgenden sind die Klassen paralleler Universen von Greene aufgeführt. Wir haben jedoch auch die Tegmark-Stufe hinzugefügt, unter die sie fallen: 

• Gestepptes Multiversum (Stufe 1): Der Raum ist unendlich, daher gibt es irgendwo Regionen des Raums, die genau unsere eigene Region des Raums imitieren. Es gibt eine andere Welt "da draußen", in der sich alles entfaltet genau wie es auf der Erde entfaltet.
• Inflationäres Multiversum (Level 1 & 2): Die Inflationstheorie in der Kosmologie sagt ein expansives Universum voraus, das mit "Blasenuniversen" gefüllt ist, von denen unser Universum nur eines ist.
• Brane Multiverse (Stufe 2): Die Stringtheorie lässt die Möglichkeit offen, dass sich unser Universum nur auf einer dreidimensionalen Bahn befindet, während andere Bahnen mit einer beliebigen Anzahl von Dimensionen ganze andere Universen aufweisen können.
• Zyklisches Multiversum (Stufe 1): Ein mögliches Ergebnis der Stringtheorie ist, dass Branes miteinander kollidieren können, was zu universellen Urknallen führt, die nicht nur unser Universum erschaffen, sondern möglicherweise auch andere.
• Landschafts-Multiversum (Level 1 & 4): Die Stringtheorie lässt viele verschiedene grundlegende Eigenschaften des Universums offen, was zusammen mit dem inflationären Multiversum bedeutet, dass es viele Blasenuniversen gibt, die grundlegend andere physikalische Gesetze haben als das Universum, in dem wir leben.
• Quantum Multiverse (Stufe 3): Dies ist im Wesentlichen die Many Worlds Interpretation (MWI) der Quantenmechanik; alles, was passieren kann, tut ... in einem Universum.
• Holographisches Multiversum (Stufe 4): Gemäß dem holographischen Prinzip gibt es ein physikalisch äquivalentes Paralleluniversum, das auf einer entfernten Grenzfläche (dem Rand des Universums) existieren würde, in der alles an unserem Universum genau gespiegelt ist.
• Simuliertes Multiversum (Stufe 4): Die Technologie wird möglicherweise so weit fortgeschritten sein, dass Computer jedes Detail des Universums simulieren und so ein simuliertes Multiversum schaffen können, dessen Realität fast so komplex ist wie unsere.
• Ultimatives Multiversum (Stufe 4): In der extremsten Version der Betrachtung paralleler Universen müsste jede einzelne Theorie, die möglicherweise existiert, in irgendeiner Form irgendwo existieren.