Hány dimenzióban élhetünk?

Neumann János egy alkalommal azt fejtegette, hogy „ha az ember és technológiája sok milliárd évvel ezelőtt jelent volna meg, akkor [az atombomba számára alapvető fontosságú] urán 235 előállítása könnyebb lett volna. Ha viszont később – mondjuk százmilliárd év múlva – bukkan fel, úgy az urán 235 koncentrációja akkorra olyan alacsony lesz, hogy gyakorlatilag nem lehetne felhasználni”. Ami persze nem egyszerűen azt jelenti, hogy nem csupán ember-, de atombomba-barát univerzumban élünk, hanem további következtetésekre is lehetőséget ad.
Ugyanis ezen a ponton több kérdést kapcsolhatunk össze. Így például azt, hogy

• mennyire mindegy vagy nem mindegy, hogy mikor élünk az ősrobbanást követően, és ez mennyire van hatással bármely civilizáció lehetőségeire. Meg azt, hogy 
• az Univerzum jelenlegi „emberre hangoltságából” mi következik; és végezetül azt is, hogy
• amikor azt vizsgáljuk, hogy melyik világmindenségekben lenne elképzelhető az értelem megjelenése, akkor milyen logika szerint dolgozunk.

Mivel ez így meglehetősen bonyolultan hangzik, ezért kezdjük az elején, vagyis azzal, hogy Abraham Loeb amerikai fizikus éppen mostanában tett közzé egy tanulmányt arról, hogy bár a kozmikus háttérsugárzást jelenleg is tudjuk észlelni (ezt ő „kozmikus Rosette-i kőnek” nevezi), a „precíziós kozmológia” számára az ideális megfigyelési időpont kb. 13 milliárd évvel ezelőtt lett volna. Az időben előrehaladva pedig még rosszabb lesz a helyzet, ugyanis egyre kevesebb, az eredetre vonatkozó információ lesz számunkra elérhető (miként korábban már érintettük a kérdést).
És hogy mi következik ebből? A 18. század végén, amikor Herscel, az Uránusz felfedezője azt mondta, hogy a Vénuszt átlátszatlan felhőtakaró borítja, akkor egy Schröter nevű csillagász azt vetette ellen, hogy isten végtelen nagylelkűségében feltehetően nem engedné meg, hogy az ottaniak ne láthassák a csillagos eget. De persze nem volt igaza.
Vagyis – mondhatnánk némi iróniával – még ha egy értelemre hangolt világmindenségben élünk is, azt azért nem állíthatjuk, hogy akár a nem létező vénuszlakókra, akár a precíziós kozmológia művelőire is rá lenne hangolva, és azok, akik amellett akarnak érvelni, hogy mennyire a mi létünkhöz van hozzáigazítva van az egész, és emiatt valamilyen módon kitüntetett a helyzetünk, mintha elfeledkeznének arról, hogy ez nem mindig volt és nem is mindig lesz igaz.
Korábban pontosabb megfigyeléseket lehetett volna végezni, ám az élet még nem jelenhetett meg, most képesek vagyunk ugyan észlelni az Ősrobbanásra utaló jeleket (bár nem optimálisan), és mi is létezünk; a távoli jövőben viszont egyik sem lesz lehetséges, és innentől kezdve a hagyományos antropikus érvelés is megkérdőjeleződik mely szerint így vagy úgy, de miránk lenne hangolva az egész. Amennyiben időbeli folyamatában nézzük, inkább tűnünk valamiféle mellékjelenségnek: epifenoménnak.

De ezzel még nincs vége. Max Tegmark amerikai fizikus néhány éve arról írt, hogy univerzmunk abból a szempontból is kitüntetett helyzetű a többi, lehetséges (vagy legalább elképzelhető) Univerzumhoz képest, hogy az az értelmes élet kizárólag a 3 térbeli és 1 időbeli kiterjedésű világokban jelenhet meg, mivel magasabb dimenziószámok (a miénknél több tér- és/vagy időbeli dimenzió) esetén a rendszer instabil lesz; alacsonyabb dimenziószámok esetén pedig túl egyszerű ahhoz, hogy a gondolkodás is megjelenhessen benne. Eközben egyfelől Paul Ehrenfest osztrák fizikusra hivatkozik, aki úgymond már 1917-ben kimutatta, hogy háromnál több térbeli dimenzió esetén sem a bolygó-, sem pedig az atompályák nem lennének stabilak. Emellett pedig ott vannak az egynél több idődimenzióból fakadó problémák is (ahol nem lehetne értelmezni az ok-okozati összefüggéseket - és persze még csak fel sem vetődhetne a jövőkutatás gondolata:-) .
Másfelől egy alacsonyabb diemenziószámú világban, ahol az idegpályák nem keresztezhetik úgy egymást, mint a miénkben, „egyszerűen túl egyszerűek és sivárak ahhoz, hogy megfigyelő jelenjen meg bennük”, mondja Tegmark.

A problémák típusai tehát a dimenziók számával kapcsolatban:

• magasabb térbeli dimenziószámok esetén nem lehetségesek „hagyományos értelemben vett atomok vagy talán bármilyen stabil struktúra”, hogy Clifford Pickover amerikai fizikus megfogalmazását vegyem kölcsön
• háromnál kevesebb dimenzió esetében nem működne a gravitáció (és persze ennek is több, mint kellemetlen következményei vannak)
• az egynél több vagy kevesebb időbeli dimenzió esetén pedig lehetetlen azzal számolni, hogy mi fog történni a jövőben – tehát bár ismét csak Pickover szerint a protonok, elektronok stb. azért stabilak lehetnek „kellőképpen alacsony energiákon”, ilyen körülmények között nem alakulhat ki következtetésekkel dolgozó, magasan fejlett agy (még élet létrejöhetne is), hiszen nem lennének a világ működésével kapcsolatban jól használható támpontok

Itt nem is annyira az az érdekes, hogy Tegmark két különböző típusú érvelést használ: az elsőnél fizikai számításokra hivatkozik, a másodiknál viszont csupán a „józan észre” - márpedig a modern fizikában legkésőbb a 20. század eleje óta számtalan példát találunk arra, hogy ez korántsem mindig megbízható. Sőt, meg merem kockáztatni, hogy nem is tudományos, mivel az, hogy milyen, többé-kevésbé intuitív elképzeléseink vannak egy nem létező, két dimenziós világ lehetőségeiről, melyekről semmilyen tapasztalatunk sincs, nem különösebben sokat számít.
Mint ahogy az Ehrenfest-féle megközelítéssel kapcsolatban is komoly metodológiai problémák merülhetnek fel. Itt ugyanis azt járjuk körül hogy mi történne, ha háromnál több dimenzió lenne. Eközben azonban ki nem mondva (sőt, valószínűleg anélkül, hogy gondolnánk rá egyáltalán) azt tételezzük fel, hogy a fizikailag létező dimenziók olyanok, mint a szín: megtehetjük, hogy ceteris paribus: az összes többi tulajdonság változatlanul hagyásával kizárólag ezt módosítjuk – mintha egy fémkockát más színűre festenénk. Nem pedig olyan, mintha új alakba öntenénk, amivel megváltozhat a felszínének nagysága is.
Természetesen (?) nekem is olyan érzésem van, hogy sz Ehrenfeld-féle felfogás a helyes, és létezhetnének a miénktől mindössze tér- vagy időbeli dimenzióik számában különböző világok, de annak, hogy én mit gondolok/sejtek (mint ahogy annak is, hogy Ehrenfeld vagy Tegmark), vajmi kevés jelentősége van.
Úgyhogy két dolgot tehetünk.

• Vagy azt mondjuk, hogy ezek érdekes gondolati játékok, de az igazi természettudományhoz semmi közük sincs, hiszen nem ellenőrizhetőek (és ez tökéletesen védhető álláspont);
• vagy pedig abból indulunk ki, hogy elképzelhetőek olyan modellek, ahol a dimenziók száma; és olyanok is, ahol a törvények működése; meg olyanok is, ahol mind a kettő megváltozik, és ekkor a Tegmark-féle modell ugyanúgy csupán a lehetséges (vagy legalább elképzelhető) univerzumok egy részhalmazát tartalmazza, mint ahogy a Tegmark-féle univerzumoknak is csupán egy részhalmaza az a világmindenség ahol a tér három-, az idő pedig egydimenziós.