In dit blogbericht kijken we naar de theoretische geldigheid en verifieerbaarheid van de multiversumtheorie en verkennen we de grenzen van de acceptatie ervan als wetenschap.
In de winter van 2014 kwam de film Interstellar in de bioscopen met 10 miljoen kijkers. De film was een geniale zet om de concepten van relativiteit en multiversumtheorie van de moderne natuurkunde op een realistische manier naar het scherm te brengen. Deze wereldbeelden van het universum zijn aan het publiek voorgesteld via verschillende films en romans, waarvan de meest prominente de multiversumtheorie is. De multiversumtheorie is het idee dat er oneindig veel universums zijn, sommige vergelijkbaar met de onze en sommige totaal anders, die bestaan en tegelijkertijd evolueren. Het is een theorie die door het grote publiek grotendeels als fictie is afgedaan, maar onlangs hebben sommige natuurkundigen het wiskundig kunnen bewijzen en beweren dat het niet langer fictie is. De wiskunde is prachtig en de theorie kan het universum goed genoeg verklaren. Niettemin is de classificatie van de multiversumtheorie als wetenschap controversieel omdat het lijdt aan een fatale fout: het is een oncontroleerbare theorie.
Ondanks zijn populariteit in zowel de wetenschappelijke gemeenschap als de populaire cultuur, blijft de multiversumtheorie controversieel. Hoewel het theoretisch aantrekkelijk is en veel beloftes inhoudt, is het praktisch niet te verifiëren. Daarom is het moeilijk om het als wetenschap te erkennen. Er zijn drie redenen waarom de multiversumtheorie niet kan worden geverifieerd.
Ten eerste is het uitgangspunt van het multiversum zelf onbewijsbaar. De multiversumtheorie is ontworpen om uit te leggen waarom de fundamentele constanten van de natuur zich binnen zo’n smal bereik bevinden dat leven kan bestaan. Het beweert dat er een oneindig aantal andere universums bestaan, gemaakt met alle mogelijke constanten, en dat het onze precies het universum is dat over de voorwaarden beschikt om leven te ondersteunen. Om geldig te zijn zou deze theorie het bestaan moeten bewijzen van universums met andere fundamentele natuurconstanten dan de onze, wat vrijwel onmogelijk is.
Ten tweede is de multiversumtheorie niet verifieerbaar met de huidige observatietechnieken. De multiversumtheorie is gebaseerd op de superstringtheorie, die beweert geldig te zijn via modelafhankelijk realisme. Echter, geen van de natuurlijke fenomenen die door de superstringtheorie worden voorspeld, zijn waargenomen, inclusief het multiversum. In zijn boek “Not even wrong” beschrijft theoretisch natuurkundige Peter Voigt de superstringtheorie als “een verzameling wensdenken van theoretische natuurkundigen”, omdat het geen experimentele resultaten heeft opgeleverd om zijn theoretische systeem te verifiëren. Met andere woorden, de observaties die nodig zijn voor modelafhankelijk realisme zijn nog niet gedaan met de huidige technologie.
Ten derde zijn multiversumtheorieën niet toetsbaar. Zelfs als de door de multiversumtheorie voorspelde verschijnselen worden bevestigd door de analyse van veel waarnemingsgegevens, kan niet worden gegarandeerd dat de verschijnselen door de multiversumtheorie worden veroorzaakt. Met andere woorden: tenzij de waarnemingen als controle vergeleken worden met een ander universum dan het onze, is de multiversumtheorie niet betrouwbaar.
Uit het bovenstaande blijkt duidelijk dat de multiversumtheorie niet verifieerbaar is. Theoretische natuurkundigen stellen echter dat de verifieerbaarheid van een theorie en de geldigheid van een theorie twee verschillende dingen zijn. Het feit dat een theorie niet verifieerbaar is, mag de geldigheid ervan niet beperken. In zijn boek The Many Universes betoogt Brian Green dat
“Het wiskundige systeem van de klassieke mechanica houdt zich bezig met de positie en snelheid van alledaagse objecten, van rotsen en ballen tot de maan en de zon, en dus is de theorie getest door talloze experimenten. Klassiek elektromagnetisme ontstond echter na een cruciale stap van 'abstractie'. In de 20e eeuw werd de basiswetenschap steeds afhankelijker van eigenschappen die niet kunnen worden aangeraakt of gezien.”
Naarmate de wetenschap zich van het verleden naar het heden verplaatst, leidt zij onvermijdelijk theorieën af die gebaseerd zijn op steeds ontoegankelijker wordende objecten. Net als de relativiteitstheorie en de kwantummechanica, die zijn geverifieerd door observaties, gelooft hij dat multiversumtheorieën binnenkort zullen worden geverifieerd door de vooruitgang in observatietechnologie en gedifferentieerde theorieën. verificatiemethoden die de waarnemingen geloofwaardig maken. Daarom wordt betoogd dat zelfs als de multiversumtheorie momenteel niet verifieerbaar is, deze haar wetenschappelijke status niet mag verliezen zolang ze geldigheid heeft als theorie.
Natuurlijk kan het onredelijk zijn om een theorie die voldoende wiskundig verifieerbaar is als wetenschap te verwerpen, alleen omdat deze niet experimenteel kan worden geverifieerd. Het vakgebied van de wetenschap heeft echter historisch gezien gezorgd voor rationaliteit en verifieerbaarheid. Twee van de krachtigste wetenschappelijke theorieën van de moderne tijd, relativiteit en kwantummechanica, hebben brede steun en de status van wetenschap gekregen omdat observaties consistent zijn geweest met de voorspellingen van de theorieën. Aan de andere kant verloren veel theorieën die theoretisch gezond waren, zoals de slingertheorie, het spiraalmodel van het atoom en de permanente steady state kosmologie, terrein omdat ze in de praktijk niet konden worden geverifieerd. Historisch gezien wordt een theorie, zelfs als deze wiskundig bewijsbaar is, niet als wetenschap erkend als deze niet kan worden geverifieerd. Maar wat als verificatie helemaal niet mogelijk is? Als we alle theorieën als wetenschap categoriseren omdat ze niet kunnen worden geverifieerd en we niet weten of ze hebben gefaald of geslaagd, zouden we een grote fout maken door het hiernamaals en veel religies als wetenschap te erkennen. Daarom is de vraag wat ‘wetenschap’ inhoudt van cruciaal belang bij het bepalen of de multiversumtheorie onder de categorie wetenschap valt.
Laten we eerst eens kijken naar de definities van wetenschap van Thomas Kuhn en Feynman, en dan kijken we naar de multiversumtheorie. Thomas Kuhn definieert wetenschap als een onderzoeksinspanning die is georganiseerd om het huidige paradigma te ondersteunen. Momenteel zijn de paradigma's die universeel als geldig worden geaccepteerd, relativiteit en kwantummechanica. Een nieuw paradigma dat is ontstaan om de beperkingen van relativiteit en kwantummechanica te overwinnen, is de superstringtheorie. De vraag is of het nieuwe paradigma sterk genoeg is om het oude paradigma te overwinnen, en de superstringtheorie is nog niet sterk genoeg om het oude paradigma te vervangen. Daarom is de multiversumtheorie nog geen wetenschap, omdat het geen onderzoeksactiviteit is om het oude paradigma te ondersteunen. Een andere interpretatie is dat Feynman in zijn boek "What is Science?", wetenschap definieert in termen van drie items. Ten eerste een methodologie en een gedachtestroom die kan leiden tot nieuwe feiten. Ten tweede de afleiding van bepaalde regels op basis van observaties. Ten derde de uitvinding van nieuwe technologieën op basis van die regels. Multiversumtheorie past niet in de eerste definitie omdat we nog niet weten of er andere universums zijn dan het onze, en we kunnen niet verifiëren of de theorie zelf feit of fictie is. Het past ook niet in de tweede definitie omdat het gaat over onwaarneembare objecten en de voorspellingen ervan nooit zijn geverifieerd. Omdat multiversumtheorie geen technologie is, valt het vanzelfsprekend ook niet onder de derde definitie. Daarom kan niet worden gezegd dat multiversumtheorie onder de definitie van wetenschap van Kuhn en Feynman valt.
We hebben gezien dat de multiversumtheorie momenteel niet te verifiëren is, en we hebben gezien uit Thomas Kuhn en Feynmans definitie van wetenschap dat niet te verifiëren wetenschap niet als wetenschap kan worden behandeld. Daarom zouden we de multiversumtheorie niet in de categorie wetenschap moeten opnemen. Totdat het kan worden geverifieerd, zou het sciencefiction gebaseerd op wetenschap moeten blijven.
Zoals we hebben gezien, leiden de redenen waarom de multiversumtheorie niet kan worden geverifieerd ons tot de conclusie dat deze niet thuishoort in de categorie van de wetenschap. Dit is belangrijk om de normen van de moderne wetenschap te handhaven, die de nadruk leggen op wetenschappelijk denken en verifieerbaarheid. De filosofische implicaties en mogelijkheden van de multiversumtheorie kunnen een interessant en belangrijk onderzoeksonderwerp blijven, maar het is moeilijk om er een wetenschappelijke status aan te geven als ze niet kan worden geverifieerd.
