Max Tegmark och hans många universum

Det här är en artikel från 2011.

– Jag upptäckte redan som doktorand i fysik i Berkeley att om jag höll på med sådant som parallella världar skulle mitt nästa jobb bli på McDonalds. Trots att det var just de stora, djupa frågorna som från början lockade mig till fysiken.

Men det handlar om ett val – passionen eller karriären. Och även om Max Tegmark tycker att frågan om huruvida det finns andra världar än vår är spännande, så har han lyckats väl också med karriären. Numera är han professor vid en av världens mest prestigefulla fysikinstitutioner på Massachusetts institute of technology, MIT, i Cambridge.

– Jag utvecklade en strategi för överlevnad – på dagarna en respektabel Dr Jekyll som håller på med sådant som anses värdefullt inom forskningen: att bygga instrument, analysera mätningar, kartlägga. Och så på kvällen Mr Hyde, när ingen tittar. Då kastar jag mig in i de parallella världarna där miljontals möjliga kopior av Max Tegmark kan ströva runt.

När vi en tisdag förmiddag stiger in i MIT:s stora fysikbyggnad är korridorerna tomma, liksom arbetsrummen. Det är nog lite tidigt på dagen, förklarar Max Tegmark.

Vi tar hissen upp till femte våningen och där är i alla fall hans forskargrupp redan på plats. Ett tiotal unga studenter och doktorander arbetar tillsammans i ett projekt som de hoppas så småningom ska leda till världens största radioteleskop. Antenner ska placeras ut i ett stort ökenområde öster om Perth i västra Australien. Teleskopet kommer att täcka en yta större än en kvadratkilometer. Målet är att rita en tredimensionell karta av universum, och liksom teleskopet ska också kartan bli den största någonsin.

Men det är långt kvar. Än så länge gäller det att bemästra den känsliga tekniken, hitta rätt datorprogram och bygga prototyper av de tusentals små radiomottagare som teleskopet ska bestå av.

Länge var Max Tegmark helt ointresserad av fysik, och när det var dags att välja spår efter gymnasiet i Bromma i västra Stockholm började han på Handelshögskolan i Stockholm. Men slumpen ville att en kompis skulle ge honom boken Surely you’re joking, mr Feynman av Nobelpris­tagaren Richard Feynman.

– Boken handlade inte alls om fysik. I stället skrev Feynman om hur man ska bryta sig in kassaskåp och gav tips om hur man skulle få tjejer. Men det som var mest chockerande och som lyste mellan raderna var hans obändiga kärlek till fysiken. Jag måste ha missat något, grovt, tänkte jag.

Hemma i sin pappas bokhylla hittade han Feynmans fysikföreläsningar. Redan i första kapitlet blev Max Tegmark fast: tänk om hela mänskligheten skulle gå under och en enda mening skulle sammanfatta för eftervärlden vad vi har lärt oss om naturen. ”Vad skulle det vara?” frågade Feynman.

När väl Max Tegmark blivit biten dröjde det inte länge förrän han också började på Tekniska högskolan i Stockholm.

– Visst var det klurigt, cykla fram och tillbaks mellan Sveavägen och Valhallavägen, hinna med tentor som överlappade. Men jag har alltid gillat utmaningar. Det kändes som då jag tågluffade för första gången, när jag 17 år gammal satte mig på nattåget till Paris med pengar jag sparat ihop från jobbet i godisaffären. Det blev en totalförälskelse både i fysiken och i resandet.

Vilken var då den kunskap som vi kunde formulera i en mening till våra efterkommande? Att allt bestod av atomer, var Feynmans förslag. Ur detta kan enormt mycket annat härledas.

På Tekniska högskolan fanns redan Tegmarks pappa som var professor i matematik. Harold Shapiro kom till Sverige från USA på 1960-talet och blev förälskad i landet och i mamma Karin.

– Han tyckte inte om Vietnamkriget och vad USA då stod för, så det blev en kombination av kärlek och politik. Resandet har jag från honom. Men han har aldrig satt någon press på mig i fråga om mina val i livet.

Nej, på sitt judiska vis ställde pappan oftast bara motfrågor – vad tror du själv? – på sonens undringar. Man fick tänka själv.

– Både mamma och pappa tycker om att ifrågasätta och inte ta något för givet. Så min sökande sida har jag minst lika mycket från min mamma Karin, som är psykolog. Där fick Mr Hyde sitt intresse för livets stora frågor: filosofi, religion och verklighetens yttersta natur. Man ska inte tro något bara för att andra gör det.

Då passade det också bra att ha det i Sverige unika namnet Max Shapiro. Men som doktorand i fysik i Berkeley i Kalifornien riskerade Max Shapiro att drunk-na i massan.

– Jag blev chockad när jag gjorde en sökning på fysikartiklar med M. Shapiro som författare – det kom upp flera tusen. Det var bedrövligt, bara på min fakultet fanns det tre som hette likadant.

Då var det bättre att byta till mammans efternamn, unikt till och med i Sverige.

– Vi har en fin tradition i vår släkt att byta efternamn. Farfars familj hette Zalman när de kom till USA från Litauen och Moldavien i början av 1900-talet. Det skulle ju ha passat perfekt för en matematiker, för Zahlman betyder talman på tyska. Morfar å andra sidan hette Andersson och kom från Tengene i Västergötland. Han tyckte att de hade mycket små tegar där, så han hittade på namnet Tegmark, eftersom han liksom jag ville heta något mer unikt.

Trots det speciella namnet försökte Max Tegmark passa in i forskarkollektivet så gott han kunde. Dr Jekyll forskade, räknade och mätte. Kosmologin hade blivit respektabel vetenskap för bara ett halvt sekel sedan, och nu kunde ursprunget till rymdens stjärnor och galaxer sökas med instrument på marken och i luften.

Tillsammans med Angelica de Oliveira-Costa, hans brasilianska numera före detta hustru, skrev han flera artiklar om universums barndom och de frön från tiden 400 000 år efter big bang som så småningom blev galaxhopar, galaxer och stjärnor. Det var forskning som så småningom gav frukt – drömjobbet som professor i fysik vid MIT.

Men det var ingen rak sträcka. Han sökte till MIT redan som doktorand och fick nobben. Och sedan som postdoc. Nix. Postdoc igen och ett nej igen. Och senare som professor. Då fick han plötsligt som en av få utvalda komma för första gången till MIT och hålla en provföreläsning. Men – inget jobb. Nästa år när han sökte kom han inte ens till en intervju.

– Ja, man blir ju nerslagen, men det är bara att borsta av sig dammet och ställa sig upp igen. Det är nästan komiskt hur stor roll slumpen kan spela. Jag är ju inte på något sätt bättre eller smartare nu än jag var förut. Men jag hade flyt i min forskning, och då plötsligt stiger man i värde på den akademiska aktiemarknaden och folk vill ha en.

I skuggan lurade Mr Hyde, ständigt grubblande på dessa parallella världar. De finns i fysikens teorier, och Max Tegmark tänker sig de andra världarna på flera olika sätt. Den enklaste är den delen av vår vanliga värld som finns bortom horisonten, dit våra ögon inte kan nå. För om allt uppstod i en urknall för nästan 14 miljarder år sedan, så finns det en bestämd sträcka, ungefär 4 x 1026 meter, som ljuset med sin konstanta hastighet har hunnit färdas. Längre än så räcker alltså inte våra blickar. Där, långt borta i det oändliga, finns en chans att solens, planeternas och våra egna tvillingar ska finnas.

– Sannolikheten för detta är absolut inte noll, för vi finns ju här. Och om det finns oändligt många slumpvisa möjligheter där ute, då är sannolikheten 100 procent att vi finns även någon annanstans, i en exakt kopia av oss själva.

Men det är verkligen långt till denna sannolika skuggvärld. Enligt Max Tegmarks uppskattning hittar han kanske sin dubbelgångare ungefär 10 upphöjt till 1028 meter bort.

Tankar om världarnas mångfald i ett oändligt universum ledde till att Giordano Bruno hamnade i inkvisitionens händer och brändes på bål på Campo dei Fiori i Rom 1600. Måhända är dagens straff mildare. En sen föregångare till Max Tegmark var Hugh Everett III som aldrig fick etablera sig i den akademiska världen. Liksom Tegmark befann han sig i Princeton en tid, fast de träffades aldrig. Men minnet av hans öde är inte så avlägset.

Hugh Everett skrev sin doktorsavhandling 1957 om kvantfysikens parallella världar som inspirerade många konstnärer och filmmakare. Själv dog han tidigt, förbittrad över det massiva ointresse som forskarvärlden visade hans alternativa förklaring till kvantfysikens paradoxer.

Everett tog bort den absoluta slumpen i kvantteorin. Det slumpvisa är bara en synvilla, en fråga om perspektiv. Den som kan se in i ett så kallat matematiskt Hilbertrum med oändligt många dimensioner kan upptäcka annat som döljs bakom den rena slumpen.

Om jag exempelvis står inför ett val att gå ut eller inte, så klyvs jag i två – en går ut i den ena världen, medan mitt andra jag stannar hemma i en annan värld. Om man ser bara en värld kan det se ut som en slumpvis händelse vilket jag har valt. Fast i själva verket, påstår Everett, är det så att varje gång ett val ska göras uppfylls alla möjligheterna, men var och en i sitt eget kosmos. Så bildas en väv av skilda öden i de olika världarna, ibland förgrenas vägarna ytterligare, ibland flätas de åter samman.

Dessa kvantfysikens parallella universum finns – till skillnad från världen bortom horisonten – rätt inpå oss, som skuggor i möjligheternas oändliga rymd. Kul? Ja. Men sant?

– Jag tycker att Everett har gjort en av de mest briljanta upptäckterna någonsin. Och hans tid kommer. Vi får inte glömma att mycket av det som förr ansågs för spekulativt – atomer, elektromagnetisk strålning, relativitetsteori – numera har införlivats i fysikens huvudfåra. Så gränsen är långt ifrån given, och jag vill gärna puffa den längre ut mot fantasins och det omöjligas marker.

Där borta vid gränsen för det mest spekulativa ligger multiversum, värld­arnas mångfald. I strängteorin kan det ofattbara antalet på 10500 olika världar ha ynglat av sig, med helt olika egenskaper än vår.

Också i den kaotiska inflationsteorin talas det om multiversum. Där är vårt universum bara en bubbla i ett oändligt bubbelbad av mindre eller större kosmiska bubblor skilda från vår.

– Det är värt att påpeka att det inte är några lösa filosofiska idéer som vi undersöker utan vi testar vilka matematiska ekvationer som är korrekta. Dessa parallella universum är faktiskt beskrivna i matematiken, och om man tar de teoretiska modellerna på allvar så får vi en massa kopior på oss med på köpet.

Det är inte alla som skulle hålla med om det; mer påtagliga bevis vill många ha. Och nu under ett sabbatsår som lider mot sitt slut, har Max Tegmark skrivit på en bok där han utforskar olika multiversum. Han har också en alldeles egen variant, där de parallella världarna har en helt annan sorts fysik än vår. Men de ska fortfarande kunna beskrivas med matematiken som verktyg. I själva verket är vårt universum kanske bara matematik, grubblar Max Tegmark. Fast då är vi kanske bortom det testbara och inne i de kosmiska fantasiernas värld.

– Det är dags för mig att betala tillbaka. Jag kan inte längre gömma mig bakom Mr Hyde. Nu har jag fast tjänst och ingen ursäkt för att inte dela med mig av det mest fantasieggande som inspirerade och drog mig in i fysiken en gång i tiden. Jag hoppas att boken blir färdig i höst, och sedan får vi se hur övertygande mina argument är.