OUniverset ditt inneholder rundt 200 milliarder galakser. Disse galaksene er ikke jevnt fordelt – under tyngdekraften klumper de seg sammen til klynger, og hopene danner superklynger. Mellom disse klyngene retter galakser seg langs tynne tråder, de “galaktiske filamentene”, som kan være flere hundre millioner lysår lange. Galaktiske klynger og filamenter er omgitt av tomrom som inneholder svært lite materie. Alt i alt ser det kosmiske nettet litt ut som en menneskelig hjerne.
For å være mer presis, ser fordelingen av materie i universet litt ut som “connectome”, nettverket av nerveforbindelser i den menneskelige hjernen. Nevroner i den menneskelige hjernen danner også klynger, og de kobles sammen med aksoner, som er lange nervefibre som sender elektriske impulser fra en nevron til en annen.
Likheten mellom menneskehjernen og universet er ikke helt overfladisk; den har blitt grundig analysert i en 2020 studie av den italienske astrofysikeren Franco Vazza og nevrovitenskapsmannen Alberto Feletti. De beregnet hvor mange strukturer av forskjellige størrelser som er i den menneskelige hjernens kobling og i det kosmiske nettet, og rapporterte om “en bemerkelsesverdig likhet”.
Hjerneprøver på skalaer under omtrent 1 millimeter og fordelingen av materie i universet opp til rundt 300 millioner lysår, fant de, er strukturelt like. Kan det da være at universet er en gigantisk hjerne der galaksen vår bare er ett nevron? Kanskje er vi vitne til dens selvrefleksjon mens vi forfølger våre egne tanker?
Jada, vi vet ikke hva bevissthet er. Men vi vet at de eneste tingene vi er rimelig sikre på kan tenke – hjerner – har mange forbindelser, og sender mye informasjon frem og tilbake gjennom disse forbindelsene. Selv om vi ser bort fra at vi ikke forstår bevissthet, virker høy tilkobling og rask signalering ledende for tenkning. At universet er strukturelt likt hjernen reiser spørsmålet om det har lignende tenkeevner.
For stor til å tenke
Universet er imidlertid forskjellig fra den menneskelige hjernen på en rekke måter, spesielt fordi det utvider seg, og dets ekspansjon øker hastigheten. Hvis galaksehoper var universets nevroner, ville de flydd fra hverandre med stadig økende hastighet – og de har gjort det i noen milliarder år allerede.
En annen viktig forskjell er at det tar lang tid før signaler krysser universet. Nevroner i den menneskelige hjernen sender omtrent 5-50 signaler per sekund. De fleste av disse signalene (80 %) er kortdistanse, og går bare rundt 1 millimeter, men omtrent 20 % er langdistanse, og forbinder forskjellige deler av hjernen. Vi trenger begge å tenke. Signalene i hjernen vår beveger seg rundt 100 meter per sekund, en million ganger langsommere enn lysets hastighet. Men hjernen er liten, og det tar bare brøkdeler av sekunder før signaler glider rundt i den.
Universet, derimot, er for tiden rundt 90 milliarder lysår i diameter, og – som Albert Einstein lærte oss – ingenting reiser raskere enn lysets hastighet. Dette betyr at hvis den ene siden av den hypotetiske univers-hjernen i det minste ønsket å legge merke til den andre siden, ville det ta 90 milliarder år selv med lysets hastighet. Og å sende et enkelt signal til vårt nærmeste nevron, galaksehopen M81, vil ta minst 11 millioner år.
Dette betyr at, optimistisk, kan universet ha klart rundt 1000 utvekslinger mellom sine nærmeste nevroner siden Big Bang. Hvis vi legger langdistanseforbindelsene helt til side, er det omtrent like mye som hjernen vår gjør på 3 minutter. Og universets kapasitet til å koble seg til seg selv avtar med utvidelsen, så det vil gå nedoverbakke herfra.
Dette betyr at hvis universet tenker, tenker det ikke så mye. For de fleste fysikere er dette slutten på historien. Men hva om universet ikke er så stort som det ser ut til?
Alt henger sammen
Forskere ved det Google-eide selskapet DeepMind nylig undervist i fysikk til en kunstig intelligens. De matet dataprogrammet timer med videoer, og det lærte blant annet at gjenstander ikke forsvinner spontant, de beveger seg alltid fra ett sted til nærliggende steder. I fysikk kaller vi dette “lokalitet”. Det er en av naturens mest grunnleggende egenskaper. Og det er blant dem vi forstår minst.
Det er ikke bare det at vi ikke forstår hvorfor universet respekterer lokalitet. Vi er ikke sikre på at lokaliteten forblir gyldig i det subatomære riket. Hvis det ikke gjør det, kan det få store konsekvenser. Det kan være at rommet i seg selv har mange flere forbindelser enn vi observerer, ikke-lokale, ikke ulikt portaler: Du går i den ene enden og blir øyeblikkelig teleportert til et annet sted.
Disse ikke-lokale forbindelsene må være veldig små, tøffe, for små for oss, eller til og med elementære partikler å gå gjennom – ellers hadde vi allerede lagt merke til det. Men de ville fortsatt koble rommet med seg selv. På denne måten kan to steder vi tror er i motsatte ender av universet være svært nær hverandre. Universet ville bare tilsynelatende være stort, en illusjon født ut av vår begrensede oppfatning.
Mine kollegaer i fysikk spekulerer i dette av flere grunner. For det første vet vi at kvanteeffekter kan skape sterke ikke-lokale forbindelser mellom partikler. Denne «forviklingen», som den kalles, er det som gir kvantedatamaskiner sin fordel. Entanglement tillater ikke ikke-lokal overføring av informasjon, men det forteller oss at den kjente lokaliteten til baller som ruller nedover skråplan ikke er alt det er å si.
Vi vet også at Einsteins gravitasjonsteori inneholder ormehull som er snarveier mellom steder som dukker opp langt unna. Selv om store ormehull ikke kan eksistere i universet vårt fordi de ville lukkes umiddelbart, hva ormehull ville gjort i kvanteriket, er det ingen som egentlig vet. For å finne det ut, trenger vi en teori for kvanteegenskapene til rommet, som vi fortsatt ikke har – til tross for 80+ års søk. Ganske mulig gir imidlertid kvanteormhull opphav til ikke-lokale forbindelser.
Til slutt er det problemet at sorte hull kan ødelegge informasjon. Når du har krysset hendelseshorisonten, ser det ut til at du må bevege deg raskere enn lyset for å komme deg ut igjen. Men en ikke-lokal forbindelse over horisonten ville også få ut informasjon. Noen fysikere har til og med antydet at mørk materie, en hypotetisk type materie som angivelig utgjør 85 % av materien i universet, egentlig er en feilattribusjon. Det er kanskje bare normal materie, det er bare at gravitasjonsattraksjonen multipliseres og spres fordi steder er ikke-lokalt knyttet til hverandre.
Et ikke-lokalt tilkoblet univers vil derfor være fornuftig av mange grunner. Hvis disse spekulasjonene er riktige, kan universet være fullt av små portaler som forbinder tilsynelatende fjerne steder. Fysikerne Fotini Markopoulou og Lee Smolin anslo at universet vårt kunne inneholde så mye som 10360 slike ikke-lokale forbindelser. Og siden forbindelsene uansett er ikke-lokale, spiller det ingen rolle at de utvider seg med universet. Den menneskelige hjernen, til sammenligning, har en sølle 1015 forbindelser.
La meg være tydelig på at det er absolutt null bevis for at ikke-lokale forbindelser eksisterer, eller at hvis de eksisterte, ville de faktisk tillate universet å tenke. Men vi kan heller ikke utelukke denne muligheten. Hvor galt det høres ut, er ideen om at universet er intelligent kompatibel med alt vi vet så langt.
En kilde til undring
Jeg har skapt et navn, på godt og vondt, ved å avkrefte tull-fysikkoverskrifter. Det er alt fra den påståtte observasjonen av negativ masse (ikke noe slikt) til meldinger raskere enn lyset med kvanteinternett (du kan ikke) til kontakt med parallelle universer (jeg forsikrer deg om at vi ikke har hatt noen).
Men ettersom flere av kollegene mine er der ute med meg på sosiale medier og avviser falske vitenskapsnyheter, har jeg funnet ut at vi maler et ensidig bilde. Vitenskapen har mer å si enn “nei, det kan du ikke”. Det åpner også sinnet vårt for nye muligheter, nye kilder til undring og nye måter å forstå vår egen eksistens på.
Universet kan tenke, Big Bang kan gjenta seg, og kopier av deg kan leve i parallelle verdener. Det er muligheter som vi fant i våre teorier i fysikk. De er ikke støttet av bevis, og de vil kanskje aldri bli det. Men de blir heller ikke motsagt av bevis. Og det er historier som også fortjener å bli fortalt.
Tilpasset fra Eksistensiell fysikk av Sabine Hossenfelder, utgitt av Viking, et avtrykk av Penguin Publishing Group, en avdeling av Penguin Random House, LLC. Copyright © 2022 av Sabine Hossenfelder.
Flere må-lese historier fra TIME