Ydy The Multiverse Real? Y Wyddoniaeth Y Tu ôl i 'Popeth Ymhobman Ar Unwaith'

A yw amryfalau yn bodoli? Ydy ein bydysawd yn un o lawer? Mae'r multiverse yn ddyfais plot allweddol yn y ffilm taro Popeth Ymhobman Pawb Ar Unwaith—yn y sefyllfa orau i ennill gwobr fawr yn y 95ain Gwobrau Academi a elwir yn Oscars - lle mae mewnfudwr o Tsieina yn archwilio bydysawdau cyfochrog lle mae'n byw bywydau hollol wahanol.

Ond a oes unrhyw sail i wyddoniaeth mewn gwyddoniaeth?

Yn y ffilm, mae cymeriad Michelle Yeoh, Evelyn Wang, yn cysylltu â fersiynau ohoni ei hun mewn bydysawdau cyfochrog i atal y multiverse rhag cael ei ddinistrio. A yw'n bell? Wrth gwrs! Ond ar hyn o bryd, mae cosmolegwyr yn ceisio darganfod a oes grŵp o fydysawdau lluosog yn rhedeg yn gyfochrog â'i gilydd - ac a oes modd byw ynddynt.

Beth yw'r multiverse?

Mae'n fasged o syniadau gan gosmolegwyr a damcaniaethwyr cwantwm ynghylch efallai nad ein bydysawd ni yw'r unig un ac y gallai rannu strwythur uwch â bydysawdau lluosog eraill. “Mae rhai’n awgrymu y gallai chwydd chwyddiant yng nghamau cynnar ein bydysawd fod yn dragwyddol, gyda bydysawdau unigol yn crisialu ohono, pob un wedi’i ysgrifennu â’i gyfreithiau ffiseg unigryw ei hun,” meddai Geraint Lewis Athro Astroffiseg ym Mhrifysgol Sydney, Awstralia ac awdur “O Ble Daeth y Bydysawd? A Chwestiynau Cosmig Eraill.” Yn yr esboniad cosmolegol hwn o'r amryfal, efallai y bydd y bydysawdau eraill sy'n gyfochrog â'n rhai ni - os ydynt yn bodoli - yn gallu cynnal bywyd neu beidio.

Mae’r chwalfa honno o chwyddiant yn ein bydysawd, wrth gwrs, yn dystiolaeth allweddol i’n bydysawd ddod i’r amlwg o bwynt poeth, trwchus—y Glec Fawr. Fodd bynnag, mae'r hyn a ddigwyddodd cyn y Glec Fawr - ac a gafodd bydysawdau eraill efallai eu creu ar yr un pryd ochr yn ochr â'n rhai ni - yn gwbl anhysbys.

Camsyniadau cyffredin am yr amryfal

Nid oes dim tystiolaeth ar gyfer bydysawdau eraill. Felly'r camsyniad mwyaf am y multiverse yw ei fod yn ddamcaniaeth asgwrn fide sydd wedi'i brofi. “Nid yw—nid oes ganddo sail fathemategol mewn gwirionedd—casgliad o syniadau ydyw,” meddai Lewis. “Yng nghylch gwyddoniaeth mae’n parhau yn y cyfnod damcaniaethu ac mae angen iddo ddod yn gynnig cadarn cyn y gallwn ddeall y canlyniadau yn wirioneddol.”

Mae un o ddamcaniaethau olaf Stephen Hawking cyn ei farwolaeth yn 2018 yn rhagweld bod y bydysawd yn gyfyngedig ac yn llawer symlach nag y mae llawer o ddamcaniaethau cyfredol am y Glec Fawr yn ei ddweud. Mae gan hynny ganlyniadau i'r patrwm amlochrog. “Nid un bydysawd unigryw ydyn ni, ond mae ein canfyddiadau’n awgrymu gostyngiad sylweddol yn y multiverse, i ystod lawer llai o fydysawdau posib,” Dywedodd Hebog.

Yn 2020 enillydd Gwobr Nobel, Syr Roger Penrose hawlio bod bydysawd cynharach yn bodoli cyn y Glec Fawr ac y gellir ei weld hyd heddiw fel craith ar y cefndir microdon cosmig (CMB). Mae'r CMB yn llewyrch gwan o ymbelydredd microdon tonfedd hir iawn sy'n llenwi ein bydysawd, sy'n rhan allweddol o'r dystiolaeth ar gyfer y Glec Fawr ei hun. A damcaniaeth tebyg Cynigiwyd Penrose's y llynedd gan y cosmolegydd Laura Mersini-Houghton. Mae'r ddau yn ddamcaniaethau diddorol, ond mae'r ddau yn ddi-sail. Am y tro mae'r amryfal yn parhau i fod yn syniad gwych, ond ychydig mwy.

A ellir byth brofi'r amryfal?

Fel yr ydym yn ei ddeall hyd yn hyn, na, a dyna pam y drafodaeth ar y multiverse yn cael ei wawdio gan rai gwyddonwyr. Ond nid yw hynny'n golygu na all un diwrnod ddod yn ddamcaniaeth wyddonol. “Does gennym ni ddim syniad a yw’n brofadwy ai peidio,” meddai Lewis. “Unwaith y bydd gennym ni’r fathemateg mewn llaw, bydd gennym ni siawns o weld a allwn ni ganfod presenoldeb bydysawdau eraill … ar hyn o bryd does gennym ni ddim syniad ar ba lwybr yr ydym.” Yr hyn sydd ei angen ar wyddoniaeth yw damcaniaeth fathemategol i'w phrofi. Nid oes ganddo un eto.

A allai fod yn bosibl neidio rhwng bydysawdau cyfochrog?

Os ydynt yn bodoli, yna, yn sicr, efallai y bydd yn bosibl teithio rhwng bydysawdau cyfochrog. Pam ddim? “Rwy’n meddwl tybed a yw geometreg gymhleth bosibl yr holl fydysawdau yn golygu y gallent gael eu cysylltu rywsut—trwy dyllau mwydod ac ati,” meddai Lewis. “Byddai hynny’n golygu bod casgliad am eu bodolaeth yn bosibl, a hyd yn oed teithio rhwng bydysawdau hefyd.”

Fodd bynnag, mae meddyliau am neidio rhwng bydysawdau cyfochrog - heb sôn am weld neu gwrdd â fersiynau eraill ohonom ein hunain ynddynt - yn mynd ychydig yn ormod o Hollywood. Wedi'r cyfan, beth os oes yna nifer anfeidrol o fydysawdau cyfochrog a bod pob un ohonynt yn ddifywyd? Mae hwn yn faes lle mae gwyddoniaeth amlgyfrwng yn dechrau cael ei wneud.

A yw'r amlochrog yn groesawgar i fywyd?

Efallai y bydd Hollywood yn fodlon meddwl tybed beth fyddai'n digwydd mewn bydysawd cyfochrog pe bai rhywun yn gwneud penderfyniad bywyd gwahanol. Mae gan gosmolegwyr fwy o ddiddordeb mewn ystyried os oes bydysawdau eraill yn bodoli, a allai fod ganddyn nhw gyfreithiau ffiseg sy'n wahanol i'n rhai ni. A allent ddal i gynnal bywyd? Dyna'r cwestiwn canolog mewn gwaith newydd ar ragfynegiadau amryfal, a'r diweddaraf oedd gyhoeddi y mis yma. “Rydyn ni eisoes yn gwybod bod rhai newidiadau i ddeddfau ffiseg yn arwain yn gyflym at fydysawdau marw a di-haint,” meddai’r cyd-awdur Lewis.

Felly ydyn ni'n ffodus i fyw mewn bydysawd a all ffurfio galaethau sy'n gallu cynnal bywyd? Nid yw mor syml â hynny. “Mae yna syniad—y Rhagdybiaeth Rare Earth—er bod ein bydysawd yn amlwg yn gyfanheddol, mae'r amodau ar gyfer bywyd yn diflannu'n llwyr,” meddai Lewis. Gyda chydweithwyr, dewisodd biliynau o flynyddoedd o brosesu elfennau yn ein bydysawd, o ba elfennau a gynhyrchwyd mewn sêr, sut y cawsant eu dosbarthu o amgylch ein bydysawd, a'r adweithiau cemegol a ddigwyddodd. Mae'r canlyniadau'n awgrymu bod y gymhareb carbon i ocsigen - rhywbeth a bennir gan adweithiau niwclear y tu mewn i sêr - yn ymddangos yn arbennig o bwysig. Felly hefyd cydbwysedd rhwng y ddwy elfen hynny, er bod elfennau eraill yn ymddangos yn llai hanfodol.

“Mae yna rai sy’n astudio habitability galactic ac yn meddwl bod bywyd ar ymylon allanol galaethau yn debygol o fod yn hynod o brin gan na fu digon o genhedlaeth o elfennau ar gyfer bywyd,” meddai Lewis. Felly, os yw rhannau o'n bydysawd yn anaddas i fyw ynddynt, bydd rhannau o fydysawdau eraill—ac efallai'n gyfan gwbl hefyd. Fodd bynnag, pe bai bywyd yn cael ei ddarganfod yn y rhannau hyn o'n bydysawd na ellir byw ynddynt, yna'n sydyn byddai popeth, ym mhobman (i gyd ar unwaith) yn newid. “Os ydyn ni’n darganfod bod bywyd yn gyffredin mewn llawer o’r amgylcheddau hyn - a fyddai ei hun yn stori hynod bwysig - yna byddai hynny’n awgrymu y dylai bywyd fod yn bosibl ar draws ystod o’r amryfal,” meddai Lewis.

A oes gan y ddamcaniaeth amryfal ddyfodol?

Mae defnydd y multiverse yn Popeth Ymhobman Pawb Ar Unwaith wedi bod yn llwyddiant ysgubol, ond mae'r cysyniad ei hun ymhell i ffwrdd o ddod yn ddamcaniaeth wyddonol dderbyniol. “Mae pob gwyddoniaeth dda yn dechrau gyda syniad (sy’n wallgof weithiau),” meddai Lewis. “Ond felly hefyd y llwybrau i bennau marw.”

Gan ddymuno awyr glir a llygaid llydan i chi.