É possível que existam Multiversos, ou Universos Paralelos? Apesar do seu sucesso o modelo original proposto pela Teoria do Big Bang tinha algumas "falhas". Por exemplo, a observação revela que a temperatura da radiação cósmica de fundo (com origem no Big Bang) é igual em todas as direções em que observamos (apresentando apenas pequenas flutuações da ordem de 0.00001 K). Isto é um problema pois, admitindo que a informação não pode viajar a velocidades superiores à da luz, o Universo deve ter sido no passado suficientemente pequeno para que tenha sido possível atingir essa homogeneidade a nível de temperatura. Mas se assim foi o Universo atualmente, apesar da expansão verificada, seria muito mais pequeno do que nos é dado observar.

Para resolver este e outros problemas Alan Guth propôs (no principio dos anos 80 do século XX) o mecanismo de inflação. A inflação é um período em que a expansão do Universo ocorreu de forma exponencial aumentando o seu tamanho em cerca de 10^50 vezes (1 seguido de 50 zeros). O modelo pressupõe que este mecanismo aconteceu quando a idade do Universo era de apenas 10^-35s (0.00000000000000000000000000000000001s) e terminou aos 10^-33s. Antes da inflação todos os pontos estavam em contacto causal entre si (o que já não acontece depois da inflação). No presente aquilo que observamos é o chamado Universo Observável que continua em expansão. No entanto, de acordo com a teoria da inflação, o Universo no seu todo é muito maior do que o Universo Observável (mas não temos acesso a essa parte pois seria necessário um tempo superior à idade atual do Universo para recebermos informação dessas paragens ou viajar até lá!)



O final do período de inflação é caracterizado por uma série de processos a nível quântico os quais não aconteceram em todo o lado ao mesmo tempo. No nosso caso, de acordo com a observação, a inflação terminou há cerca de 13.7 mil milhões de anos. No entanto noutras paragens remotas do Universo isso pode ter acontecido mais cedo ou mais tarde ou ainda estar em curso formando regiões semelhantes ao nosso Universo Observável. Essas regiões começam como pequenas bolhas em expansão que acabam por afastar-se umas das outras por estarem mergulhadas num Universo ele próprio em expansão. Entre estas bolhas surgem espaços que permitem a formação de novas bolhas e assim sucessivamente. Este mecanismo designa-se por inflação eterna. Nós vivemos numa dessas bolhas e apenas podemos ver parte dela.

Assim, de acordo com este modelo, podem existir diversos Universos bolha nos mais variados níveis de evolução. O conjunto destes universos constitui o chamado multiverso. Alguns investigadores rejeitam categoricamente este modelo ao passo que outros, não o rejeitando, afirmam que ele nunca poderá ser testado. Outros ainda defendem que a eventual colisão de duas bolhas poderia deixar marcas na radiação cósmica de fundo e essa seria uma forma de testar o modelo.

Um dos argumentos favoráveis acerca do modelo do multiverso é o facto do ajuste fino que verificamos nas constantes da Física. Se, por exemplo, a massa do eletrão, a velocidade da luz ou a constante gravítica tivessem valores ligeiramente diferentes o Universo Observável poderia ser radicalmente diferente ao ponto de nós não estarmos aqui para falar sobre o assunto. No entanto, se existir uma multiplicidade de Universos é plausível que em muitos desses universos as constantes da Física tenham valores diferentes e que pelo menos num deles (o nosso) se verifique o tal ajuste fino...

Nota 1: quando falamos a este nível temos de ter cuidado na utilização da palavra "Universo" de forma a não sair do contexto. Universo pode querer referir-se apenas ao nosso Universo Observável ou então pode querer referir-se ao conjunto de universos paralelos.

Nota 2: como foi referido acima estamos a falar apenas de modelos matemáticos que procuram descrever o Universo. Um bom modelo tem de ter o potencial de dar uma explicação para o que se pretende estudar, não deitar por terra o que já funcionava bem noutros modelos e fazer previsões de novos resultados que possam ser testados. Atualmente a ideia da inflação é bem aceite existindo no entanto dezenas de modelos para o mecanismo da inflação. Alguns desses modelos preveem a existência de múltiplos universos.

http://universe-review.ca/F02-cosmicbg09.htm Is it possible that there is a Multiverse, or Parallel Universe? Despite its success, the original model proposed by the Big Bang Theory had some flaws. For example, observations reveal that the temperature of the cosmic microwave background from the Big Bang is the same in all directions in which we observe, showing only small fluctuations of the order of 0.000 01 K. This is a problem because, assuming information can't travel at speeds greater than the speed of light, the Universe must have been small enough in the past for it to have been possible to achieve this homogeneity in terms of temperature. But if that was the way this happened, then the Universe would have to be much smaller than what we can observe.

To solve this and other problems, Alan Guth proposed in the early 1980s the inflation mechanism. Inflation is a period in which the expansion of the Universe occurred exponentially, increasing its size by about 10^50 times (1 followed by 50 zeros). The model assumes that this mechanism happened when the age of the Universe was only 10^-35s (0.000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 01 s) and ended at 10^-33s. Before inflation, all points were in causal contact with each other, but no longer after inflation. Currently, what we observe is the so-called Observable Universe, which continues to expand. However, according to the theory of inflation, the Universe is much larger than the Observable Universe. But we don't have access to other areas because it would take a longer time than the current age of the Universe for us to receive information from these places or travel until them!

The end of the inflation period is characterized by a series of quantum-level processes which don't happen everywhere at the same time. In our case, according to observations, inflation ended about 13.7 billion years ago. However, in other remote parts of the Universe, this may have happened sooner or later or still be in progress, forming regions similar to our Observable Universe. These regions start out as small expanding bubbles that end up moving away from each other because they are immersed in an expanding Universe itself. Between these bubbles there are spaces that allow the formation of new bubbles and so on. This mechanism is called eternal inflation. We live in one of those bubbles and we can only see part of it.

Thus, according to this model, there may be several bubble Universes at the most varied levels of evolution. The set of these universes constitutes the so-called multiverse. Some researchers categorically reject this model while others, not rejecting it, claim that it can never be tested. Still others argue that the eventual collision of two bubbles could leave marks on the cosmic background radiation and that this would be a way of testing the model.

One of the favorable arguments about the multiverse model is the fine tuning that we verify in physical constants. If, for example, the mass of the electron, the speed of light or the gravitational constant had slightly different values, the Observable Universe could be radically different to the point where we couldn't be here to talk about it. However, if there is a multiplicity of Universes, it is plausible that in many of these Universes the constants of Physics have different values and that at least one of them (ours) takes place with such fine tuning...

Note 1: when we discuss at this level, we have to be careful in using the word "Universe", so as not to take it out of context. Universe may mean just our Observable Universe, or it may mean the set of parallel universes.

Note 2: as mentioned above, we are only talking about mathematical models that seek to describe the Universe. A good model must have the potential to provide an explanation for what is intended to be studied, not throw down what already worked well in other models and make predictions of new results that can be tested. Currently, the idea of inflation is well accepted, although there are dozens of models for the mechanism of inflation. Some of these models predict the existence of multiple universes.